JPH1056638A - Image coder, image decoder and image coding/decoding device - Google Patents

Image coder, image decoder and image coding/decoding device

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JPH1056638A
JPH1056638A JP8102997A JP8102997A JPH1056638A JP H1056638 A JPH1056638 A JP H1056638A JP 8102997 A JP8102997 A JP 8102997A JP 8102997 A JP8102997 A JP 8102997A JP H1056638 A JPH1056638 A JP H1056638A
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quantization
linear
input
quantized
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Seiichi Takeuchi
誠一 竹内
Shoichi Nishino
正一 西野
Tatsuro Shigesato
達郎 重里
Yuji Fujiwara
裕士 藤原
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image coder in which nonlinear quantization processing is conducted at a high speed with a small circuit scale without use of a ROM table. SOLUTION: A prediction value generating section 106 generates a prediction value from picture elements around an input picture element, a linear quantization generating section 102 and a nonlinear quantization generating section 103 set a quantization representative value based on the predicted value, and a quantization section 104 selects and outputs a quantization representative value. Thus, nonlinear quantization is executed without the use of a quantization table and the input picture element is directly quantized, then the effect in a transmission line error is very decreased.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は画像符号化装置、画
像復号化装置、および画像符号化・復号化装置に関し、
特にTV信号を画像符号化により圧縮してVTR等記録
媒体に記録する画像符号化装置、記録媒体に記録された
圧縮データを再生する画像復号化装置、及び記録と再生
とを行う画像符号化・復号化装置に関するものである。
The present invention relates to an image encoding device, an image decoding device, and an image encoding / decoding device.
In particular, an image encoding device that compresses a TV signal by image encoding and records it on a recording medium such as a VTR, an image decoding device that reproduces compressed data recorded on the recording medium, and an image encoding device that performs recording and reproduction The present invention relates to a decoding device.

【0002】[0002]

【従来の技術】TV信号などの映像信号を元に、コンピ
ュータ等で扱えるデジタルデータを得る場合、一般にま
ず映像信号をデジタル化した画像データを得、これを圧
縮符号化したデータを記録したり伝送したりすることが
行われる。デジタル化した画像データは、輝度や色差を
表す画素値を有する画素データの並びとして得られ、こ
れを演算処理により符号化して符号化画像データを得
る。
2. Description of the Related Art When obtaining digital data that can be handled by a computer or the like based on a video signal such as a TV signal, generally, first, image data obtained by digitizing a video signal is obtained, and data obtained by compression-encoding the image data is recorded or transmitted. Or to be done. The digitized image data is obtained as a sequence of pixel data having pixel values representing luminance and color difference, and is encoded by arithmetic processing to obtain encoded image data.

【0003】映像信号に基づく画像データに対しての圧
縮符号化については、再生画質が高画質な圧縮化方法と
して、予測符号化がある。予測符号化とは符号化の対象
である入力画素に対する予測値を生成し、入力画素と予
測値の差分値を非線形量子化して得られたデータを伝送
する方式である。予測値については、映像信号からの画
像を扱う場合、近接する部分については、輝度や色差を
表す画素値が同一又は近い可能性が高いということに基
づき、近傍の画素より、ある点の画素値を予測して得ら
れるものである。かかる予測符号化は、装置について回
路規模が小さく、又、圧縮率が低い、すなわち圧縮後の
データレートが高い場合には高画質が得られることから
広く用いられてきた。
[0003] As for compression encoding of image data based on a video signal, there is prediction encoding as a compression method with high reproduction image quality. The predictive coding is a method of generating a predicted value for an input pixel to be coded, and transmitting data obtained by nonlinearly quantizing a difference value between the input pixel and the predicted value. Regarding the predicted value, when dealing with an image from a video signal, the pixel value of a certain point is closer than the neighboring pixel based on the fact that pixel values representing luminance and color difference are likely to be the same or close to each other. Is obtained by predicting Such predictive coding has been widely used because the circuit scale of the device is small and the compression rate is low, that is, when the data rate after compression is high, high image quality can be obtained.

【0004】図29は、線形、及び非線形処理を説明す
るための概念図である。入力データは、あるダイナミッ
クレンジを有する。すなわちダイナミックレンジである
dビットの範囲内で表記され、又線形処理されることが
可能である。この入力データについて、nビットの出力
データを量子化によって得ようとするとき、適当な個数
の量子化代表値を選択し、その代表値に対して、量子化
値を割り当て、入力データごとにそのデータ値が近似す
る量子化代表値に割り当てられた量子化値を与える、と
いう処理を行うものとする。量子化代表値の個数につい
ては、2n 以下とすれば、出力データはnビットで扱う
ことが可能である。
FIG. 29 is a conceptual diagram for explaining linear and non-linear processing. The input data has a certain dynamic range. That is, it can be represented within a dynamic range of d bits and can be linearly processed. When trying to obtain n-bit output data for this input data by quantization, an appropriate number of quantized representative values are selected, and a quantized value is assigned to the representative value. It is assumed that a process of giving a quantization value assigned to a quantization representative value whose data value approximates is performed. If the number of quantized representative values is set to 2 n or less, the output data can be handled by n bits.

【0005】ここで、量子化代表値の設定について、図
に示すように、設定を均等に行うのが線形量子化であ
る。これに対して予測符号化の場合のように、期待され
る値が予め得られている場合、その期待される値の近傍
には密に、期待される値から離れるほど疎に、量子化代
表値を設定する非線形量子化を行うことが望ましい。図
29には、3ビットから2ビットへの丸め処理の場合を
示す。23 である8個に対して、22 である4個の量子
化代表値を設定すれば、出力データを2ビット表記する
ことができる。
[0005] Here, as shown in the figure, linear quantization performs the setting of the representative quantization value equally. On the other hand, when an expected value is obtained in advance, as in the case of predictive coding, the quantization representative is densely close to the expected value and sparsely away from the expected value. It is desirable to perform non-linear quantization to set the value. FIG. 29 shows a case of rounding processing from 3 bits to 2 bits. Against 8 is 2 3, by setting the four quantized representative value is 2 2, output data can be 2 bits notation.

【0006】線形処理では、単純に1個とばしで選ん
で、量子化代表値を設定し、量子化値を割り当てる。そ
して、0から7までの値を持った入力データに対し、そ
の値が0又は1であれば量子化代表値0とし、2又は3
であれば量子化代表値2とし…のようにして、近接する
量子化代表値と置換え、その代表値に割り当てられた量
子化値を与える。
[0006] In the linear processing, one is simply skipped, a representative quantization value is set, and a quantization value is assigned. For input data having values from 0 to 7, if the value is 0 or 1, the quantization representative value is set to 0 and 2 or 3
If so, the quantized representative value is replaced with a neighboring quantized representative value as in..., And the quantized value assigned to the representative value is given.

【0007】これに対し、非線形処理では、例えば3が
入力データにつき期待される値であったとすると、この
値の近傍には密に、またこの値から離れるほど疎に、量
子化代表値を設定する。量子化幅が広くなるほど、すな
わち量子化代表値の間が離れるほど、その量子化代表値
で置き換えられるデータ数が多く、異なる値のデータが
同じ扱いとなる可能性が高いことを意味する。従って、
期待される値の近傍ほど、量子化値の大小関係は、入力
データの大小関係を良く反映するものとなることが分か
る。
On the other hand, in the non-linear processing, if, for example, 3 is an expected value for input data, a quantization representative value is set densely in the vicinity of this value and sparsely as the value is further away from this value. I do. The larger the quantization width, that is, the further apart the quantization representative value, the greater the number of data that can be replaced by the quantization representative value, which means that data with different values is more likely to be treated the same. Therefore,
It can be seen that the closer the expected value is, the better the magnitude relationship of the quantized values reflects the magnitude relationship of the input data.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】予測符号化に用いられ
る非線形量子化は、様々な方式によって行われるもので
あるが、一般に、線形量子化のように単純な演算で行う
ことが困難であり、ROMテーブル等の表を参照するこ
とで行われ、このことが回路規模の大型化と処理負担の
増大につながり、コスト上昇や処理速度の低下を招く。
[0005] Non-linear quantization used for predictive coding is performed by various methods, but it is generally difficult to perform it by a simple operation like linear quantization. This is performed by referring to a table such as a ROM table, which leads to an increase in the circuit scale and an increase in processing load, resulting in an increase in cost and a reduction in processing speed.

【0009】一方、予測符号化は、伝送されるデータは
予測値との差分値であるため、伝送路誤り等が原因とな
って、予測値に誤りが生じた場合、再生時にその誤りが
伝搬してしまうという問題点があった。このため、かか
る誤り伝搬を一定範囲に止めることを目的として、定期
的にPCM値を挿入する方法が用いられるが、このよう
な挿入により、圧縮率の低下や画質のむらが起こること
から、十分な対策とはいえなかった。
On the other hand, in predictive coding, since data to be transmitted is a difference value from a predicted value, if an error occurs in the predicted value due to a transmission path error or the like, the error is propagated during reproduction. There was a problem of doing it. For this reason, a method of periodically inserting a PCM value is used for the purpose of keeping such error propagation within a certain range. However, such insertion causes a reduction in compression ratio and unevenness in image quality. It was not a measure.

【0010】これに対して、圧縮率を低下させずに誤り
伝搬を防ぐ方法として、特願昭60-160599 (特開昭62-2
1390)に示された方法がある。この方法によれば、複数
の非線形量子化器を準備し、このうちより、予測値近傍
の量子化幅が小さいものを選択して量子化する。この方
法では、差分を量子化するのではなく、基本的に入力画
素値の直接量子化であるため、予測値の誤りがほとんど
伝搬しない。しかし、複数の量子化器を備え、それらを
切り替えて用いるため、回路規模が大きなものとなって
しまい、コスト上昇につながる点が問題である。
On the other hand, Japanese Patent Application No. 60-160599 (Japanese Patent Application Laid-Open No.
1390). According to this method, a plurality of nonlinear quantizers are prepared, and a quantizer having a small quantization width in the vicinity of a predicted value is selected and quantized. In this method, the difference is not quantized, but is basically the direct quantization of the input pixel value, so that the error of the predicted value hardly propagates. However, since a plurality of quantizers are provided and switched among them, the circuit scale becomes large, which leads to an increase in cost.

【0011】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、ROMテーブルを用いず小さな回路規模で、
高速に非線形量子化処理を行い得る画像符号化装置を提
供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and has a small circuit scale without using a ROM table.
It is an object of the present invention to provide an image encoding device capable of performing nonlinear quantization at high speed.

【0012】また、本発明は、予測符号化における誤り
伝搬を、圧縮率を低下させず、かつ小さな回路規模で高
速に処理を行って実現することのできる画像符号化装置
を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide an image coding apparatus capable of realizing error propagation in predictive coding by performing high-speed processing with a small circuit scale without reducing the compression ratio. And

【0013】また、本発明は、ROMテーブルを用いず
小さな回路規模で、高速に復号化処理を行い得る画像復
号化装置を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide an image decoding apparatus capable of performing high-speed decoding processing with a small circuit scale without using a ROM table.

【0014】また、本発明は量子化・逆量子化に用いる
上記小規模な回路を共有することによって、装置資源を
活用し、符号化と復号化との双方に用いることによっ
て、符号化・復号化の際の諸設定の決定等に有用な画像
符号化・復号化装置を提供することを目的とする。
Further, the present invention utilizes the apparatus resources by sharing the above-mentioned small-scale circuits used for quantization and inverse quantization, and uses the apparatus for both encoding and decoding, thereby achieving encoding / decoding. It is an object of the present invention to provide an image encoding / decoding device useful for determining various settings at the time of image conversion.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1にかかる画像符号化装置は、ダイナミック
レンジがdビットである入力画素値から、符号化により
nビットの量子化値を得て、これを伝送する画像符号化
装置において、入力画素の周辺の画素から、入力画素値
に対する予測値を生成する予測値生成手段と、dビット
精度において、量子化幅が2d-n であり、2n からあら
かじめ設定された追加上限数を減じて得られる個数の、
線形量子化代表点を有する、線形量子化器を生成する線
形量子化器生成手段と、上記線形量子化器に対して、上
記予測値の周辺付近に、上記追加上限数以下の個数の量
子化代表点を追加して、上記予測値付近の量子化幅を上
記線形量子化器より小さくした非線形量子化器を生成す
る非線形量子化器生成手段と、上記非線形量子化器で入
力画素値を量子化して、量子化値を得る量子化手段とを
備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image coding apparatus for converting an input pixel value having a dynamic range of d bits into an n-bit quantized value by encoding. In the image coding apparatus for transmitting the image data, a prediction value generating means for generating a prediction value for an input pixel value from pixels around the input pixel, a quantization width is 2 dn in d-bit accuracy, 2 n obtained by subtracting the preset upper limit number from n
A linear quantizer generating means for generating a linear quantizer having a linear quantization representative point, and for the linear quantizer, near the periphery of the predicted value, quantization of a number equal to or less than the additional upper limit number A non-linear quantizer generating means for adding a representative point to generate a non-linear quantizer having a quantization width near the predicted value smaller than that of the linear quantizer, and quantizing an input pixel value by the non-linear quantizer. And a quantization means for obtaining a quantization value.

【0016】また、請求項2にかかる画像符号化装置
は、請求項1の装置において、上記予測値生成手段が生
成する予測値から、シフト値を生成するシフト値生成手
段をさらに備え、上記非線形量子化器生成手段は、上記
線形量子化器生成手段が生成する線形量子化器に対し
て、上記予測値から上記シフト値を減じて得られるシフ
ト予測値の周辺付近に、上記追加上限数以下の個数の量
子化代表点を追加して非線形量子化器を生成するもので
あり、上記量子化手段は、上記非線形量子化器で、入力
画素値から上記シフト値を減じて得られるシフト入力値
を量子化して、量子化値を得るものである。
The image encoding apparatus according to a second aspect of the present invention is the image encoding apparatus according to the first aspect, further comprising a shift value generating means for generating a shift value from a predicted value generated by the predicted value generating means, The quantizer generating means, for the linear quantizer generated by the linear quantizer generating means, around the vicinity of the shift predicted value obtained by subtracting the shift value from the predicted value, the additional upper limit number or less The number of quantized representative points is added to generate a non-linear quantizer. The quantizing means calculates a shift input value obtained by subtracting the shift value from an input pixel value in the non-linear quantizer. Is quantized to obtain a quantized value.

【0017】また、請求項3にかかる画像符号化装置
は、請求項1の装置において、上記非線形量子化器生成
手段は、上記線形量子化器に対して、上記予測値の周辺
付近に、上記追加上限数から、あらかじめ設定された第
2追加上限数を減じて得られる個数以下の量子化代表点
を追加して、上記予測値付近の量子化幅を上記線形量子
化器より小さくし、かつ、上記線形量子化器生成手段で
上記線形量子化代表点を設定されなかった、量子化幅が
d-n である、追加上限数の個数分の範囲に、第2追加
上限数以下の個数の量子化代表点を、上記線形量子化器
より大きな量子化幅で追加して非線形量子化器を生成す
るものである。
According to a third aspect of the present invention, in the image encoding apparatus according to the first aspect, the nonlinear quantizer generating means is arranged so that the non-linear quantizer generates the non-linear quantizer near the periphery of the predicted value with respect to the linear quantizer. From the additional upper limit number, the number of quantization representative points equal to or less than the number obtained by subtracting the preset second additional upper limit number is added, so that the quantization width near the predicted value is smaller than that of the linear quantizer, and The number of quanta equal to or less than the second additional upper limit number is within the range of the additional upper limit number in which the linear quantization representative point is not set by the linear quantizer generator and the quantization width is 2 dn. A non-linear quantizer is generated by adding quantization representative points with a quantization width larger than that of the linear quantizer.

【0018】また、請求項4にかかる画像符号化装置
は、ダイナミックレンジがdビットである入力画素値か
ら、符号化によりnビットの量子化値を得て、これを伝
送する画像符号化装置において、入力画素の周辺の画素
から、入力画素値に対する予測値を生成する予測値生成
手段と、dビット精度において、入力画素値を2d-n
除算して線形量子化値を生成する線形量子化値生成手段
と、上記入力画素値と上記予測値の差分値によって、上
記線形量子化値を補正して非線形量子化値を生成する非
線形量子化値生成手段とを備えたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an image coding apparatus for obtaining an n-bit quantized value by encoding from an input pixel value having a dynamic range of d bits and transmitting the quantized value. Prediction value generation means for generating a prediction value for an input pixel value from pixels surrounding the input pixel, and a linear quantization value for generating a linear quantization value by dividing the input pixel value by 2 dn with d-bit accuracy Generating means for correcting the linear quantization value based on the difference between the input pixel value and the predicted value to generate a nonlinear quantization value.

【0019】また、請求項5にかかる画像符号化装置
は、請求項4の装置において、上記予測値生成手段が生
成する予測値から、シフト値を生成するシフト値生成手
段をさらに備え、上記線形量子化値生成手段は、dビッ
ト精度において、入力画素値から上記シフト値を減じて
得られるシフト入力値を、2d-n で除算して線形量子化
値を生成するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the image encoding apparatus according to the fourth aspect, the image encoding apparatus further comprises a shift value generating means for generating a shift value from the predicted value generated by the predicted value generating means. The quantization value generation means generates a linear quantization value by dividing a shift input value obtained by subtracting the above shift value from the input pixel value by 2 dn with d-bit precision.

【0020】また、請求項6にかかる画像符号化装置
は、請求項4の装置において、上記入力画素値の大きさ
を調べ、所定の範囲内である場合には、該入力画素値を
上記線形量子化値生成手段に出力し、所定の範囲外であ
る場合には、該入力画素値を出力せず、かつ、所定の制
限量子化値を、上記非線形量子化値生成手段に対して出
力する入力値制限手段をさらに備え、上記非線形量子化
値生成手段は、上記入力値制限手段より、上記制限量子
化値を入力された場合には、上記制限量子化値をもって
非線形量子化値とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the image encoding apparatus according to the fourth aspect, the magnitude of the input pixel value is checked, and if the input pixel value is within a predetermined range, the input pixel value is converted to the linear value. It outputs to the quantized value generating means, and if it is out of the predetermined range, does not output the input pixel value and outputs a predetermined limited quantized value to the non-linear quantized value generating means. Further comprising input value limiting means, wherein the nonlinear quantization value generating means, when the limited quantization value is input from the input value limiting means, uses the limited quantization value as a nonlinear quantization value. It is.

【0021】また、請求項7にかかる画像符号化装置
は、請求項1ないし6のいずれの装置において、上記線
形量子化器生成手段、または上記線形量子化値生成手段
が、上記予測値を2d-n で除算した余りによってオフセ
ット値を決定し、上記線形量子化器の有する線形量子化
代表点の位置に、または上記入力画素値に対して、上記
オフセット値を加算するオフセット値加算手段を有する
ものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the image encoding apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the linear quantizer generating means or the linear quantized value generating means outputs the predicted value by two. an offset value adding means for determining an offset value according to a remainder obtained by dividing by dn and adding the offset value to the position of a linear quantization representative point of the linear quantizer or to the input pixel value It is.

【0022】また、請求項8にかかる画像符号化装置
は、請求項1ないし5のいずれかの装置において、上記
入力画素値の大きさを制限して制限入力値を出力する、
入力値制限手段をさらに備えたものである。
An image coding apparatus according to claim 8 is the apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the size of the input pixel value is limited to output a limited input value.
It further comprises input value limiting means.

【0023】また、請求項9にかかる画像符号化装置
は、請求項2または5の装置において、上記シフト入力
値の大きさを制限して制限シフト入力値を出力する、シ
フト入力値制限手段をさらに備えたものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the image encoding apparatus of the second or fifth aspect, the shift input value limiting means for limiting the magnitude of the shift input value and outputting the limited shift input value is provided. Further provisions.

【0024】また、請求項10にかかる画像符号化装置
は、請求項1ないし6のいずれかの装置において、上記
量子化手段、または上記非線形量子化値生成手段は、上
記生成される量子化値の大きさを制限する量子化値制限
手段を有するものである。
According to a tenth aspect of the present invention, in the image encoding apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the quantizing means or the non-linear quantizing value generating means comprises: Has a quantization value limiting means for limiting the size of.

【0025】また、請求項11にかかる画像符号化装置
は、請求項1ないし6のいずれかの装置において、上記
量子化手段、または上記非線形量子化値生成手段は、入
力画素値が最小である場合に対応する量子化値が最小値
となり、入力画素値が大きくなるにしたがって対応する
量子化値も大きな値となるように、上記量子化値を生成
するものである。
An image coding apparatus according to an eleventh aspect of the present invention is the image encoding apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the quantization means or the non-linear quantization value generation means has a minimum input pixel value. The quantization value is generated such that the quantization value corresponding to the case becomes the minimum value and the quantization value corresponding to the input pixel value increases as the input pixel value increases.

【0026】また、請求項12にかかる画像符号化装置
は、請求項1ないし11のいずれかの装置において、上
記量子化手段、または上記非線形量子化値生成手段は、
特定のnビットのパターンを、エラーコードとして定義
し、出力する量子化値には用いないものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the image encoding apparatus according to any one of the first to eleventh aspects, the quantizing means or the non-linear quantized value generating means comprises:
A specific n-bit pattern is defined as an error code and is not used for a quantized value to be output.

【0027】また、請求項13にかかる画像符号化装置
は、請求項8または9の装置において、上記量子化手
段、または上記非線形量子化値生成手段は、特定のnビ
ットのパターンを、エラーコードとして定義し、出力す
る量子化値には用いないものである。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image encoding apparatus according to the eighth or ninth aspect, the quantization means or the nonlinear quantization value generation means converts a specific n-bit pattern into an error code. And is not used for the output quantized value.

【0028】また、請求項14にかかる画像復号化装置
は、nビットの量子化値を復号化して、ダイナミックレ
ンジがdビットである再生値を得る画像復号化装置にお
いて、入力量子化値の周辺の画素から、入力量子化値に
対する予測値を生成する予測値生成手段と、dビット精
度において、量子化幅が2d-n であり、2n からあらか
じめ設定された追加上限数を減じて得られる個数の、線
形量子化代表点を有する線形量子化器を生成する線形量
子化器生成手段と、上記線形量子化器に対して、上記予
測値の周辺付近に、上記追加上限数以下の個数の量子化
代表点を追加して、上記予測値付近の量子化幅を上記線
形量子化器より小さくした非線形量子化器を生成する非
線形量子化器生成手段と、上記非線形量子化器で、入力
量子化値を逆量子化して再生値を得る逆量子化手段とを
備えたものである。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the image decoding apparatus for decoding an n-bit quantized value to obtain a reproduced value having a dynamic range of d bits, Prediction value generation means for generating a prediction value with respect to an input quantization value from the pixel of the above, and a number obtained by subtracting a preset additional upper limit number from 2 n with a quantization width of 2 dn in d-bit precision A linear quantizer generating means for generating a linear quantizer having a linear quantized representative point, and the number of quanta less than or equal to the additional upper limit number in the vicinity of the predicted value with respect to the linear quantizer. A non-linear quantizer generating means for generating a non-linear quantizer with a quantization width near the predicted value smaller than that of the linear quantizer by adding a quantization representative point; Dequantize value It is obtained by a inverse quantization means for obtaining a reproduced value each.

【0029】また、請求項15にかかる画像復号化装置
は、請求項14の装置において、上記予測値からシフト
値を生成するシフト値生成手段をさらに備え、上記非線
形量子化器生成手段は、上記線形量子化器に対して、上
記予測値から上記シフト値を引いたシフト予測値の周辺
付近に、上記個数以下の量子化代表点を追加して、非線
形量子化器を生成するものであり、上記逆量子化手段で
得られれた上記再生値に、上記シフト値を加えた画素値
を出力するものである。
The image decoding apparatus according to a fifteenth aspect of the present invention is the image decoding apparatus according to the fourteenth aspect, further comprising a shift value generating means for generating a shift value from the predicted value, wherein the nonlinear quantizer generating means comprises: For the linear quantizer, in the vicinity of a shift predicted value obtained by subtracting the shift value from the predicted value, a quantization representative point equal to or less than the number is added to generate a nonlinear quantizer. It outputs a pixel value obtained by adding the shift value to the reproduction value obtained by the inverse quantization means.

【0030】また、請求項16にかかる画像復号化装置
は、請求項14の装置において、上記非線形量子化器生
成手段は、上記線形量子化器に対して、上記予測値の周
辺付近に、上記追加上限数から、あらかじめ設定された
第2追加上限数を減じて得られる個数以下の量子化代表
点を追加して、上記予測値付近の量子化幅を上記線形量
子化器より小さくし、かつ、上記線形量子化器生成手段
で上記線形量子化代表点を設定されなかった、量子化幅
が2d-n である、追加上限数の個数分の範囲に、第2追
加上限数以下の個数の量子化代表点を、上記線形量子化
器より大きな量子化幅で追加して非線形量子化器を生成
すものである。
In the image decoding apparatus according to a sixteenth aspect of the present invention, in the apparatus according to the fourteenth aspect, the nonlinear quantizer generating means is arranged such that the non-linear quantizer generating means sets the linear quantizer near the vicinity of the predicted value. From the additional upper limit number, the number of quantization representative points equal to or less than the number obtained by subtracting the preset second additional upper limit number is added, so that the quantization width near the predicted value is smaller than that of the linear quantizer, and The number of quanta equal to or less than the second additional upper limit number is within the range of the additional upper limit number in which the linear quantization representative point is not set by the linear quantizer generator and the quantization width is 2 dn. A non-linear quantizer is generated by adding quantization representative points with a quantization width larger than that of the linear quantizer.

【0031】また、請求項17にかかる画像復号化装置
は、nビットの量子化値を復号化して、ダイナミックレ
ンジがdビットである再生値を得る画像復号化装置にお
いて、入力量子化値の周辺の画素から、入力量子化値に
対する予測値を生成する予測値生成手段と、dビット精
度において、上記予測値を2d-n で除算して、予測値線
形量子化値を生成する予測値線形量子化値生成手段と、
dビット精度において、上記入力量子化値を2d-n 倍し
て、線形量子化再生値を生成する線形量子化再生値生成
手段と、上記入力量子化値と上記予測値線形量子化値と
の差分値によって、上記予測値または上記線形量子化再
生値を補正して、再生値を生成する逆量子化手段とを備
えたものである。
According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided an image decoding apparatus for decoding an n-bit quantized value to obtain a reproduced value having a dynamic range of d bits. Predictive value generating means for generating a predictive value for an input quantized value from the pixel of (i), and predictive value linear quantization for generating a predictive value linear quantized value by dividing the predictive value by 2 dn with d-bit accuracy Value generation means;
a linear quantization reproduction value generating means for generating a linear quantization reproduction value by multiplying the input quantization value by 2 dn in d-bit precision, and a difference between the input quantization value and the prediction value linear quantization value An inverse quantization means for correcting the predicted value or the linearly quantized reproduction value according to a value to generate a reproduction value.

【0032】また、請求項18にかかる画像復号化装置
は、請求項17の装置において、上記予測値からシフト
値を生成するシフト値生成手段をさらに備え、上記予測
値線形量子化値生成手段は、上記予測値から上記シフト
値を減じて得られるシフト予測値を2d-n で除算して、
予測値線形量子化値を生成するものであり、上記逆量子
化手段で生成された再生値に、上記シフト値を加えた画
素値を出力するものである。
An image decoding apparatus according to an eighteenth aspect of the present invention is the image decoding apparatus according to the seventeenth aspect, further comprising a shift value generating means for generating a shift value from the predicted value, wherein the predicted value linear quantization value generating means is , By dividing the shift predicted value obtained by subtracting the shift value from the predicted value by 2 dn ,
This is for generating a predictive value linearly quantized value, and for outputting a pixel value obtained by adding the shift value to the reproduction value generated by the inverse quantization means.

【0033】また、請求項19にかかる画像復号化装置
は、請求項17の装置において、上記線形量子化再生値
生成手段は、上記入力量子化値が所定の値の場合には、
所定の線形量子化再生値を生成するものである。
In the image decoding apparatus according to the nineteenth aspect, in the apparatus according to the seventeenth aspect, when the input quantization value is a predetermined value,
A predetermined linear quantized reproduction value is generated.

【0034】また、請求項20にかかる画像符号化装置
は、請求項14ないし19のいずれかの装置において、
上記線形量子化器生成手段、または上記線形量子化再生
値生成手段が、上記予測値を2d-n で除算した余りによ
ってオフセット値を決定し、上記線形量子化器の有する
線形量子化代表点の位置に、または上記線形量子化再生
値に対して、上記オフセット値を加算するオフセット値
加算手段を有するものである。
According to a twentieth aspect of the present invention, there is provided an image coding apparatus according to any one of the fourteenth to nineteenth aspects.
The linear quantizer generating means or the linear quantized reproduction value generating means determines an offset value according to a remainder obtained by dividing the predicted value by 2dn , and determines a position of a linear quantization representative point of the linear quantizer. Or an offset value adding means for adding the offset value to the linearly quantized reproduction value.

【0035】また、請求項21にかかる画像復号化装置
は、請求項14ないし19のいずれかの装置において、
特定のnビットのパターンを、通常の符号化では利用し
ないエラーコードとして定義するものであり、上記入力
量子化値の有するパターンが上記定義したエラーコード
のパターンと一致する場合は、上記予測値を上記再生値
とするものである。
According to a twenty-first aspect of the present invention, in the image decoding apparatus according to the fourteenth aspect,
A specific n-bit pattern is defined as an error code that is not used in normal encoding. If the pattern of the input quantized value matches the defined error code pattern, the predicted value is This is the reproduction value.

【0036】また、請求項22にかかる画像復号化装置
は、請求項21の画像復号化装置において、上記伝送さ
れる入力量子化値に誤りが存在する可能性がある場合
に、上記入力量子化値を上記定義したエラーコードと置
換するものである。
The image decoding apparatus according to claim 22 is the image decoding apparatus according to claim 21, wherein when there is a possibility that an error exists in the transmitted input quantization value, the input quantization Replaces the value with the error code defined above.

【0037】また、請求項23にかかる画像符号化・復
号化装置は、ダイナミックレンジがdビットである入力
画素値から、符号化によりnビットの量子化値を得てこ
れを伝送し、また、nビットの量子化値を復号化して、
ダイナミックレンジがdビットである再生値を得る画像
符号化・復号化装置において、入力画素、又は入力量子
化値の周辺の画素から、入力画素値、又は入力量子化値
に対する予測値を生成する予測値生成手段と、dビット
精度において、入力された線形処理対象値に対して、2
d-n による乗算又は除算を行い、線形処理値を生成する
線形処理値生成手段と、定められた非線形処理対象値と
上記線形処理値との差分値によって、上記線形処理値を
補正して非線形処理値を生成する非線形処理値生成手段
とを備えたものである。
Further, the image encoding / decoding apparatus according to claim 23 obtains an n-bit quantized value by encoding from an input pixel value having a dynamic range of d bits and transmits the quantized value. Decoding the n-bit quantized value,
In an image encoding / decoding apparatus that obtains a reproduction value having a dynamic range of d bits, prediction that generates a prediction value for an input pixel value or an input quantization value from an input pixel or a pixel around the input quantization value Value generation means and, for d-bit precision, 2
a linear processing value generating means for performing multiplication or division by dn to generate a linear processing value, and correcting the linear processing value by a difference value between a predetermined non-linear processing target value and the linear processing value to obtain a non-linear processing value And a non-linear processing value generating means for generating

【0038】また、請求項24にかかる画像符号化・復
号化装置は、請求項23に記載の画像符号化・復号化装
置において、上記予測値からシフト値を生成するシフト
値生成手段をさらに備えたものである。
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in the image encoding / decoding apparatus according to the twenty-third aspect, the image encoding / decoding apparatus further comprises a shift value generating means for generating a shift value from the predicted value. It is a thing.

【0039】[0039]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.本発明の実施の形態1による画像符号化
装置、及び画像復号化装置は、線形量子化代表値を有す
る線形量子化器に対して、量子化代表点を追加して非線
形量子化器を実現し、これにより量子化、又は逆量子化
を行うものである。
Embodiment 1 FIG. The image encoding device and the image decoding device according to Embodiment 1 of the present invention realize a nonlinear quantizer by adding a quantization representative point to a linear quantizer having a linear quantization representative value. , Thereby performing quantization or inverse quantization.

【0040】図1は本発明の本発明の実施の形態1によ
る画像符号化装置の構成を示すブロック図である。図に
おいて、101は画素値入力部であり、dビットのダイ
ナミックレンジを有する画素値を入力する。102は線
形量子化器生成部であり、線形量子化代表点を有する線
形量子化器を生成する。103は非線形量子化器生成部
であり、予測値の周辺付近に、量子化代表点を追加し
て、予測値付近の量子化幅を上記線形量子化器より小さ
くした非線形量子化器を生成する。104は量子化部で
あり、上記非線形量子化器で入力画素値を量子化して、
nビットの量子化値を得る。105は出力部であり、上
記量子化部で得られた量子化値を出力する。106は予
測値生成部であり、入力画素の周辺の画素から、入力画
素値に対する予測値を生成する。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image coding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, reference numeral 101 denotes a pixel value input unit, which inputs a pixel value having a d-bit dynamic range. Reference numeral 102 denotes a linear quantizer generation unit that generates a linear quantizer having a linear quantization representative point. Numeral 103 denotes a non-linear quantizer generating unit which generates a non-linear quantizer in which a quantization representative point is added in the vicinity of the predicted value and the quantization width near the predicted value is smaller than that of the linear quantizer. . 104 is a quantization unit, which quantizes the input pixel value by the above-mentioned nonlinear quantizer,
Obtain an n-bit quantized value. An output unit 105 outputs the quantization value obtained by the quantization unit. Reference numeral 106 denotes a predicted value generation unit that generates a predicted value for an input pixel value from pixels around the input pixel.

【0041】このように構成される、本実施の形態1の
画像符号化装置の動作を説明する。ここでは説明を簡単
にするために、入力画素値が8ビット(d)で表されて
おり、符号化後の量子化値が6ビット(n)であるとす
る。ここでn=6,k=d−n=2である。また、量子
化代表点数の追加のために、予め設定される数であるm
=5とする。
The operation of the image coding apparatus according to the first embodiment configured as described above will be described. Here, for the sake of simplicity, it is assumed that the input pixel value is represented by 8 bits (d) and the quantized value after encoding is 6 bits (n). Here, n = 6 and k = dn = 2. In addition, in order to add the number of quantization representative points, a predetermined number m
= 5.

【0042】画素値入力部101から入力される画素値
に対して、予測値生成部106は、入力画素の周辺の画
素を用いて、周辺画素の量子化値から得られる線形和と
して、8ビットの予測値を生成する。生成された予測値
を元に、線形量子化器生成部102および非線形量子化
器生成部103で、入力画素値に対する量子化代表値が
設定される。
With respect to the pixel value input from the pixel value input unit 101, the prediction value generation unit 106 uses the pixels around the input pixel as 8-bit linear sums obtained from the quantized values of the surrounding pixels. Generate a predicted value for. Based on the generated predicted values, a linear quantizer generator 102 and a non-linear quantizer generator 103 set quantization representative values for input pixel values.

【0043】図2は量子化代表値の設定例である。図2
の例では予測値が13の場合を想定している。まず、線
形量子化器生成部102では、予測値13を量子化代表
値として含む線形量子化代表値を設定する。線形量子化
器生成部による、線形量子化代表値は、量子化幅が2k
で、(2n −m)個だけ設定されるものとする。数m
は、次の処理において追加される量子化代表点の個数に
応じて、予め設定される。図2の例では、予測値13を
中心として、量子化幅4(22 )の量子化代表値を設定
する。図2(a) で示すように、図示された範囲内では、
13前後につき、1,5,9、及び17,21,25,
29が設定される。全体について設定される量子化代表
値の数は、上記の設定より59個(26 −5)である。
FIG. 2 is an example of setting the quantization representative value. FIG.
In the example, it is assumed that the predicted value is 13. First, the linear quantizer generator 102 sets a linear quantization representative value including the predicted value 13 as a quantization representative value. The representative value of the linear quantization by the linear quantizer generation unit has a quantization width of 2 k
It is assumed that only (2 n -m) are set. Several meters
Is set in advance according to the number of quantization representative points added in the next processing. In the example of FIG. 2, a quantization representative value having a quantization width of 4 (2 2 ) is set around the prediction value 13. As shown in FIG. 2 (a), within the illustrated range,
About 13, 13, 1, 5, 9 and 17, 21, 25,
29 is set. The number of quantization representative values is set for the whole is 59 from the above set (2 6 -5).

【0044】次に非線形量子化器生成部103では、上
記予測値の周辺付近に、m個以下の量子化代表点を追加
して、予測値付近の量子化幅を上記線形量子化器より小
さくする。この例では、予測値13の前後2レベルの範
囲に合計4個(4<m=5)の量子化代表値を追加す
る。図2(b) で示すように、11,12、及び14,1
5が追加される。これによって予測値の周辺だけは、量
子化幅が1と小さくなり、それ以外の部分は上記の通り
4の量子化幅となる。また、追加後の量子化代表値の総
数は63個(<26 )となり、符号化結果の量子化値は
6ビットで表示できる。
Next, the nonlinear quantizer generator 103 adds m or less quantized representative points around the predicted value and makes the quantization width near the predicted value smaller than that of the linear quantizer. I do. In this example, a total of four (4 <m = 5) quantized representative values are added to a range of two levels before and after the predicted value 13. As shown in FIG. 2B, 11, 12, and 14, 1
5 is added. As a result, the quantization width is reduced to 1 only around the predicted value, and the other portions have the quantization width of 4 as described above. Further, the total number of the quantized representative values after the addition is 63 (<2 6 ), and the quantized value of the encoding result can be represented by 6 bits.

【0045】そこで最も小さい値の量子化代表値に対す
る量子化値を−31とし、小さい量子化代表値から順に
小さい値の量子化値を割り当てる。図2(c) で示すよう
に、この範囲内では、量子化代表値1に対して量子化値
−2…量子化代表値29に対して量子化値9のように行
われる。全体では、量子化代表値が小さい順に、−31
から31までの量子化値が割り当てられる。
Therefore, the quantization value for the smallest quantized representative value is set to −31, and the smaller quantized value is assigned in order from the smallest quantized representative value. As shown in FIG. 2 (c), in this range, the quantization is performed like the quantization value-2 for the quantization representative value 1... The quantization value 9 for the quantization representative value 29. As a whole, -31
To 31 are assigned.

【0046】量子化部104は、入力画素値に最も近い
量子化代表値を選択して、得られた量子化値を、出力部
105に出力する。図2(d) で示すように、例えば画素
値が2であれば、量子化値−2、画素値が14であれ
ば、量子化値14というように扱われる。
The quantization unit 104 selects the quantization representative value closest to the input pixel value, and outputs the obtained quantization value to the output unit 105. As shown in FIG. 2D, for example, if the pixel value is 2, the quantization value is -2, and if the pixel value is 14, the quantization value is 14.

【0047】以上のように本実施の形態1の画像符号化
装置では、基本的に線形量子化処理によって量子化代表
値を設置し、予測値付近のみに量子化代表値を追加する
ため、量子化の処理について、線形処理に用いるような
演算処理で行えるので、非線形量子化であるにもかかわ
らずROMテーブル等を必要としない。また、入力画素
値と予測値との差分を処理するのではなく、入力画素値
を直接量子化するため、量子化値代表値(画素値)と量
子化値の大小関係が一致する。このため各量子化値自体
が絶対的なレベル情報を含んでいるため、予測値が誤っ
た場合にも誤り伝搬がほとんど発生しない。図2の例で
は、予測値周辺に追加された4個の量子化代表値の部分
(非線形部分)のみに影響が発生するだけである。
As described above, in the image coding apparatus according to the first embodiment, the quantization representative value is basically set by the linear quantization process, and the quantization representative value is added only near the predicted value. Since the quantization process can be performed by an arithmetic process used for linear processing, a ROM table or the like is not required even though the quantization is nonlinear. Also, since the difference between the input pixel value and the predicted value is not processed, but the input pixel value is directly quantized, the magnitude relation between the quantized value representative value (pixel value) and the quantized value matches. For this reason, since each quantized value itself contains absolute level information, even if the predicted value is incorrect, almost no error propagation occurs. In the example of FIG. 2, only an effect occurs only in the portion (nonlinear portion) of the four quantized representative values added around the predicted value.

【0048】次に上記のようにして符号化されたデータ
を復号化する、本発明の実施の形態1による画像復号化
装置について説明する。図3は、本実施の形態1による
画像復号化装置の構成を示すブロック図である。図にお
いて、301は量子化値入力部であり、符号化結果であ
る量子化値を入力する。302は逆量子化部であり、非
線形量子化器生成部103が生成する非線形量子化器
で、入力量子化値を逆量子化する。303は出力部であ
り、復号化の結果を出力する。他の符号は画像復号化装
置のものと同じである。
Next, an image decoding apparatus according to the first embodiment of the present invention, which decodes data encoded as described above, will be described. FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the image decoding device according to the first embodiment. In the figure, reference numeral 301 denotes a quantization value input unit for inputting a quantization value as an encoding result. Reference numeral 302 denotes an inverse quantization unit, which is a nonlinear quantizer generated by the nonlinear quantizer generation unit 103, and inversely quantizes an input quantization value. An output unit 303 outputs the result of the decoding. Other codes are the same as those of the image decoding device.

【0049】このように構成される、画像復号化装置の
動作を以下に説明する。量子化値入力部301より入力
される、符号化結果の量子化値に対して、予測値生成部
106は、入力量子化値の周辺の画素から、線形和とし
て入力量子化値に対する予測値を生成する。画像符号化
装置の場合と同様に、予測値生成部106で生成される
予測値に基づいて、線形量子化器生成部102、および
非線形量子化器生成部103で、予測値周辺の量子化幅
のみが小さい非線形量子化器が生成される。このように
してできた量子化器を用いて逆量子化部302では量子
化値入力部301から入力される量子化値を逆量子化し
て出力部303に出力する。
The operation of the image decoding apparatus thus configured will be described below. With respect to the quantized value of the encoding result input from the quantized value input unit 301, the predicted value generating unit 106 calculates a predicted value for the input quantized value as a linear sum from pixels around the input quantized value. Generate. As in the case of the image encoding apparatus, the linear quantization unit generation unit 102 and the non-linear quantization unit generation unit 103 calculate the quantization width around the prediction value based on the prediction value generated by the prediction value generation unit 106. Only a small nonlinear quantizer is generated. The inverse quantization unit 302 inversely quantizes the quantized value input from the quantized value input unit 301 using the quantizer thus formed and outputs the result to the output unit 303.

【0050】本実施の形態1による、画像復号化装置
は、上記の符号化装置と同様にROMテーブル等を用い
ずに非線形量子化の逆量子化を実現できるため、非常に
小さい回路で復号化回路を実現できる。
The image decoding apparatus according to the first embodiment can realize inverse quantization of nonlinear quantization without using a ROM table or the like as in the above-described encoding apparatus. A circuit can be realized.

【0051】このように、本実施の形態1による画像符
号化装置、および画像復号化装置では、予測値生成部1
06によって、入力されるデータに対し、周辺のデータ
に基づく予測値を生成し、線形量子化器生成部102
と、非線形量子化器生成部103とを備え、まず線形処
理によって量子化代表点を設定した後に、予測値の周辺
について量子化代表値を追加することにより、予測値周
辺についてのみ、量子化幅が小さい非線形量子化器生成
部を得て、これにより量子化、又は逆量子化を行うもの
であり、基本的に線形量子化に用いる演算処理によるた
め、ROMテーブル等を不要とし、単純な加減算器と比
較器で実現できるため、回路規模を小型化することによ
りコストダウンや省電力化を図ることが可能となり、処
理の高速化も図れる。また、量子化、及び逆量子化処理
にあたっては、差分に対する処理でなく、入力値に対す
る処理であるため、予測値に誤りが生じた場合にも、圧
縮率を低下させずに誤り伝搬を最小限にとどめること
を、上記のような小さな回路において実現することがで
きる。
As described above, in the image coding apparatus and the image decoding apparatus according to the first embodiment, the prediction value generation unit 1
06, a predicted value based on surrounding data is generated for the input data, and the linear quantizer generator 102
And a non-linear quantizer generating unit 103. First, a quantization representative point is set by linear processing, and then a quantization representative value is added around the predicted value. Is to obtain a non-linear quantizer generator with a small value, and perform quantization or inverse quantization by this. Basically, the calculation process used for linear quantization eliminates the need for a ROM table or the like and allows simple addition and subtraction. Since it can be realized by a comparator and a comparator, cost reduction and power saving can be achieved by reducing the circuit scale, and the processing can be speeded up. Also, in the quantization and dequantization processing, since processing is performed on input values, not processing on differences, even if an error occurs in a predicted value, error propagation is minimized without lowering the compression ratio. In a small circuit as described above.

【0052】実施の形態2.本発明の実施の形態2によ
る画像符号化装置、及び画像復号化装置は、実施の形態
1と同様に、線形量子化器に量子化代表点を追加して非
線形量子化器を実現し、これにより量子化値を得るもの
であり、シフト機能により、ダイナミックレンジの低減
を防止する。
Embodiment 2 The image encoding device and the image decoding device according to the second embodiment of the present invention realize a nonlinear quantizer by adding a quantization representative point to a linear quantizer, as in the first embodiment. To obtain a quantized value, and the shift function prevents the dynamic range from being reduced.

【0053】図4は、本実施の形態2による画像復号化
装置の構成を示すブロック図である。図において、10
7はシフト値生成部であり、所定の方式によりシフト値
を生成する。他は図1と同じであり、実施の形態1にお
ける説明と同じなので、ここでは説明を省略する。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an image decoding apparatus according to the second embodiment. In the figure, 10
Reference numeral 7 denotes a shift value generation unit that generates a shift value by a predetermined method. The other parts are the same as those in FIG. 1 and the same as the description in the first embodiment, and the description is omitted here.

【0054】このように構成される、本実施の形態2の
画像符号化装置の動作を説明する。実施の形態1と同様
に、入力画素値が8ビット(d)で表されており、符号
化後の量子化値が6ビット(n)であるとする。やはり
n=6,k=d−n=2である。また、量子化代表点数
の追加のために、予め設定される数であるm=5とす
る。画素値入力部101から入力される画素値に対し
て、予測値生成部106は、入力画素の周辺の画素を用
いて、周辺画素の量子化値から得られる線形和として、
8ビットの予測値を生成する。生成された予測値を元
に、シフト値生成部107は、所定の方式によって得ら
れるシフト値を生成する。上記予測値から上記シフト値
を減じて得られるシフト予測値を元に、線形量子化器生
成部102および非線形量子化器生成部103で、入力
画素値から上記シフト値を減じて得られるシフト入力値
に対する量子化代表値が設定される。
The operation of the image coding apparatus according to the second embodiment configured as described above will be described. As in the first embodiment, it is assumed that the input pixel value is represented by 8 bits (d) and the quantized value after encoding is 6 bits (n). Again, n = 6, k = dn = 2. Further, in order to add the number of quantization representative points, it is assumed that m = 5 which is a preset number. For the pixel value input from the pixel value input unit 101, the prediction value generation unit 106 uses pixels around the input pixel as a linear sum obtained from a quantized value of the surrounding pixel,
Generate an 8-bit prediction value. The shift value generation unit 107 generates a shift value obtained by a predetermined method based on the generated prediction value. Based on a shift predicted value obtained by subtracting the shift value from the predicted value, the linear quantizer generator 102 and the nonlinear quantizer generator 103 shift input signals obtained by subtracting the shift value from input pixel values. A quantization representative value for the value is set.

【0055】図5は、本実施の形態2の装置による量子
化代表点の設定を説明するための図であり、予測値の代
替にシフト予測値が用いられる点以外は、実施の形態1
と同様であり、説明を省略する。量子化部104は、シ
フト入力値に対して最も近い量子化代表値を選択して、
割り当てられた量子化値を出力部105に出力する。
FIG. 5 is a diagram for explaining the setting of a quantization representative point by the apparatus according to the second embodiment. The first embodiment is different from the first embodiment except that a shift predicted value is used instead of a predicted value.
The description is omitted. The quantization unit 104 selects a quantization representative value closest to the shift input value,
The assigned quantization value is output to the output unit 105.

【0056】本実施の形態2の画像符号化装置も、実施
の形態1の装置と同様、基本的に線形量子化を用いてシ
フト予測値付近のみに量子化代表値を追加するため、非
線形量子化であるにも関わらずROMテーブル等を必要
としない。また入力画素値をシフトした値を直接量子化
するため、予測符号化における誤り伝搬をよく防止でき
る。
The image coding apparatus according to the second embodiment is also similar to the apparatus according to the first embodiment in that the quantization representative value is basically added only in the vicinity of the shift prediction value using linear quantization. However, no ROM table or the like is required. Further, since the value obtained by shifting the input pixel value is directly quantized, error propagation in predictive coding can be prevented well.

【0057】次に上記のようにして符号化されたデータ
を復号化する、本発明の実施の形態2による画像復号化
装置について説明する。図6は、本実施の形態2による
画像復号化装置の構成を示すブロック図である。図にお
いて、シフト値生成部107は画像符号化装置のものと
同じであり、他は図3と同じであるので、説明は省略す
る。
Next, an image decoding apparatus according to the second embodiment of the present invention, which decodes data encoded as described above, will be described. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the image decoding device according to the second embodiment. In the figure, the shift value generation unit 107 is the same as that of the image encoding device, and the other is the same as that of FIG.

【0058】本実施の形態2の画像復号化装置の動作は
以下の通りである。量子化値入力部301より入力され
る、符号化結果の量子化値に対して、予測値生成部10
6は、入力量子化値の周辺の画素から、線形和として入
力量子化値に対する予測値を生成する。生成された予測
値を元にシフト値生成部107は、所定の方式によって
得られるシフト値を生成する。
The operation of the image decoding apparatus according to the second embodiment is as follows. For the quantized value of the encoding result input from the quantized value input unit 301, the prediction value generation unit 10
6 generates a prediction value for the input quantization value as a linear sum from pixels around the input quantization value. The shift value generation unit 107 generates a shift value obtained by a predetermined method based on the generated prediction value.

【0059】線形量子化器生成部102および非線形量
子化器生成部103により、画像符号化装置の場合と同
様に、シフト予測値に基づいて、予測値周辺の量子化幅
のみが小さい非線形量子化器が生成される。そして得ら
れた非線形量子化器を用いて逆量子化部302は、量子
化値入力部301から入力される量子化値を逆量子化
し、シフト値を加えた復号結果を出力部303に出力す
る。
The linear quantizer generator 102 and the non-linear quantizer generator 103 perform nonlinear quantization based on the shift prediction value based on the shift prediction value, in which only the quantization width around the prediction value is small. A vessel is generated. Then, using the obtained nonlinear quantizer, the inverse quantization unit 302 inversely quantizes the quantized value input from the quantized value input unit 301, and outputs a decoding result obtained by adding the shift value to the output unit 303. .

【0060】本実施の形態2の画像復号化装置について
も、実施の形態1と同様、ROMテーブル等を用いずに
非線形量子化の逆量子化を実現できるため、非常に小さ
い回路で復号化回路を実現できる。
As in the first embodiment, the image decoding apparatus of the second embodiment can realize inverse quantization of nonlinear quantization without using a ROM table or the like. Can be realized.

【0061】このように、本発明の実施の形態2による
画像符号化装置、および画像復号化装置では、実施の形
態1と同様に線形量子化器生成部102および非線形量
子化器生成部103により、演算処理による非線形量子
化を行うことができるため、回路規模を小型化すること
によりコストダウンや省電力化を図ることが可能とな
り、予測符号化における誤り伝搬もよく防止できる。
As described above, in the image coding apparatus and the image decoding apparatus according to the second embodiment of the present invention, the linear quantizer generator 102 and the non-linear quantizer generator 103 perform the same processing as in the first embodiment. Since nonlinear quantization can be performed by arithmetic processing, cost reduction and power saving can be achieved by reducing the circuit scale, and error propagation in predictive coding can be prevented well.

【0062】加えて、本実施の形態2による装置では、
シフト値生成部107を備え、予測値生成部106が生
成する予測値に基づき、所定の方式によるシフト値を生
成し、非線形量子化器の生成にあたっては、予測値に代
えて、予測値からシフト値を減算して得られるシフト予
測値を用いることにより、ダイナミックレンジの制限を
回避できるという効果が得られる。
In addition, in the device according to the second embodiment,
A shift value generation unit that generates a shift value according to a predetermined method based on the predicted value generated by the predicted value generation unit, and generates a shift value from the predicted value instead of the predicted value when generating the nonlinear quantizer; By using the shift prediction value obtained by subtracting the value, the effect that the limitation of the dynamic range can be avoided can be obtained.

【0063】すなわち、実施の形態1の装置では、小規
模な回路による非線形量子化が実現でき、予測符号化に
よる誤り伝搬の防止も可能となるものではあるが、この
場合、線形量子化代表点の設定にあたっては、元々設定
できる数(2k )から、次に追加すべき量子化代表点の
個数だけ少ない個数の量子化代表点しか設定できない。
そして、設定は予測点を中心にして行われる。このた
め、入力画素値の有するダイナミックレンジ中、最大の
量子化代表値より大きな値の領域、及び最小の量子化代
表値より小さな値の領域は、実質的に対象外となってし
まうため、ダイナミックレンジが制限されてしまう。こ
れに対して、本実施の形態2による装置では、シフト値
による予測値シフトにより、上記制限されたダイナミッ
クレンジをシフトの方向に拡大することによって回復で
きるものであり、専ら線形量子化を行う場合と比較して
も、実質的に同等のダイナミックレンジを実現すること
が可能となる。
That is, in the device of the first embodiment, nonlinear quantization can be realized by a small-scale circuit, and error propagation can be prevented by predictive coding. In the setting of, only the number of quantized representative points smaller than the number of quantized representative points to be added next can be set from the number (2 k ) that can be originally set.
Then, the setting is performed centering on the prediction point. Therefore, in the dynamic range of the input pixel value, a region having a value larger than the maximum quantized representative value and a region having a value smaller than the minimum quantized representative value are substantially excluded from the target. The range is limited. On the other hand, in the device according to the second embodiment, the limited dynamic range can be recovered by expanding the restricted dynamic range in the direction of the shift by shifting the predicted value by the shift value. , It is possible to realize substantially the same dynamic range.

【0064】実施の形態3.本発明の実施の形態3によ
る画像符号化装置は、線形量子化値生成部と非線形量子
化値生成部とにより、非線形量子化値を得るものであ
る。図7は、本実施の形態3による画像復号化装置の構
成を示すブロック図である。図において、401は線形
量子化値生成部であり、入力画素値に対する除算処理に
よって線形量子化値を生成する。線形量子化値生成部4
01は、予測値に対する除算処理の余りによってオフセ
ット値を決定し、入力画素値に対して、このオフセット
値を加算するオフセット値加算手段を内包している。4
02は非線形量子化値生成部であり、入力画素値と予測
値との差分値によって、上記線形量子化値を補正して非
線形量子化値を生成する。他は図1と同じであり、実施
の形態1における説明と同じなので、ここでは説明を省
略する。
Embodiment 3 The image encoding device according to the third embodiment of the present invention obtains a nonlinear quantization value by using a linear quantization value generation unit and a nonlinear quantization value generation unit. FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of an image decoding device according to the third embodiment. In the figure, reference numeral 401 denotes a linear quantization value generation unit, which generates a linear quantization value by performing a division process on an input pixel value. Linear quantization value generator 4
Numeral 01 includes an offset value adding means for determining an offset value based on the remainder of the division process on the predicted value and adding the offset value to the input pixel value. 4
Numeral 02 denotes a non-linear quantized value generating unit which corrects the linear quantized value based on a difference value between the input pixel value and the predicted value to generate a non-linear quantized value. The other parts are the same as those in FIG. 1 and the same as the description in the first embodiment, and the description is omitted here.

【0065】このように構成される、本実施の形態3の
画像符号化装置の動作を説明する。画素値入力部101
から入力される画素値に対して、予測値生成部106
は、入力画素の周辺の画素を用いて、周辺画素の量子化
値から得られる線形和として、8ビットの予測値を生成
する。一方、画素値入力部101から入力される入力画
素値は、線形量子化値生成部401にも入力され、オフ
セット値加算手段により、予測値の下位kビットによっ
て決定されるオフセット値を加算された後、2k で除算
されて線形量子化値に変換される。ここでkは、入力画
素値のダイナミックレンジのビット数と、出力される量
子化値のビット数との差として得られる。線形量子化値
は、非線形量子化値生成部402に入力され、入力画素
値と予測値の差分値に基づいて補正され、非線形量子化
値に変換されて、出力部105から出力される。
The operation of the image coding apparatus according to the third embodiment configured as described above will be described. Pixel value input unit 101
Prediction value generation unit 106
Generates an 8-bit prediction value as a linear sum obtained from quantized values of peripheral pixels using pixels around the input pixel. On the other hand, the input pixel value input from the pixel value input unit 101 is also input to the linear quantization value generation unit 401, and the offset value determined by the lower k bits of the predicted value is added by the offset value adding unit. Then, it is divided by 2 k and converted to a linear quantized value. Here, k is obtained as a difference between the number of bits of the dynamic range of the input pixel value and the number of bits of the output quantized value. The linear quantized value is input to the non-linear quantized value generating unit 402, corrected based on the difference between the input pixel value and the predicted value, converted to a non-linear quantized value, and output from the output unit 105.

【0066】ここで画像符号化の際のアルゴリズムを説
明する。実施の形態1と同様に、入力画素値が8ビット
(d)で表されており、符号化後の量子化値が6ビット
(n)であるとする。すなわち、n=6,k=d−n=
2である。また、量子化代表値の設定については、図8
のように、量子化幅が4として設定される線形量子化代
表値に対して、予測値(図8の例では13)に隣接する
量子化幅1の4個の量子化代表値と、量子化幅2の2個
の量子化代表値との、合計6個の量子化代表値を配置す
るものとしている。
Here, the algorithm at the time of image encoding will be described. As in the first embodiment, it is assumed that the input pixel value is represented by 8 bits (d) and the quantized value after encoding is 6 bits (n). That is, n = 6, k = dn =
2. FIG. 8 shows the setting of the quantization representative value.
, The four quantization representative values having a quantization width of 1 adjacent to the predicted value (13 in the example of FIG. 8) and the quantization A total of six quantized representative values, including two quantized representative values having a quantization width of 2, are arranged.

【0067】図9は本実施の形態3による画像符号化の
アルゴリズムを示すフローチャート図である。以下に図
9のフローに従って、本実施の形態3の画像符号化装置
による、量子化値演算の際の動作を説明する。ここで
は、P(t)は時刻tに生成された予測値を表し、I
(t)は時刻tに生成された入力画素値、Q(t)は時
刻tに生成された量子化値、ROはオフセット値、IQ
は線形量子化値を示す。さらに、説明の簡略化のため、
予測値について、ここでは直前の時刻の再生値を使うも
のとする。なお、再生値は本アルゴリズムを実行するこ
とにより、予測値より得られるものである。
FIG. 9 is a flowchart showing an image coding algorithm according to the third embodiment. The operation of the image coding apparatus according to the third embodiment at the time of the quantization value calculation will be described below with reference to the flow of FIG. Here, P (t) represents the predicted value generated at time t, and
(T) is the input pixel value generated at time t, Q (t) is the quantized value generated at time t, RO is the offset value, IQ
Indicates a linear quantization value. Furthermore, for simplicity of explanation,
Here, as the predicted value, the reproduced value at the immediately preceding time is used. The reproduction value is obtained from the predicted value by executing the present algorithm.

【0068】図9のフローのステップ1で、線形量子化
値生成部401が有するオフセット値加算手段は、直前
の時刻の再生値から得た予測値P(−1)の下位2ビッ
トにより、オフセット値を設定する。ステップ2ではオ
フセット値加算手段による、入力画素値へのオフセット
値の加算の後、この結果に対して線形量子化値生成部4
01による、22 による除算が行われ、線形量子化値が
求められる。
In step 1 of the flow of FIG. 9, the offset value adding means of the linear quantization value generation unit 401 uses the lower 2 bits of the predicted value P (−1) obtained from the reproduction value at the immediately preceding time to perform the offset. Set the value. In step 2, after the offset value is added to the input pixel value by the offset value adding means, the result is added to the linear quantized value generation unit 4.
According to 01, it carried out division by 2 2, linear quantizing value is determined.

【0069】ステップ3以降、非線形量子化値生成部4
02による補正が行われる。まず、ステップ3では、予
測値と入力画素値との差分値が求められ、その正負をス
テップ4で判定し、ステップ5又はステップ6で補正値
が求められる。これらに基づきステップ7で量子化値の
補正値を、ステップ8では再生値を演算した上で、ステ
ップ9及びステップ10において、先に求めた差分値に
より、いずれの値が採用されるかが判定され、ステップ
10,12,13のいずれかが実行されることによっ
て、量子化値が得られる。以上により、入力画素値から
量子化値への変換は行われるが、また、同じくステップ
10,12,13のいずれかにおいて、再生値P(0)
が得られ、ステップ14において、フィードバックされ
て予測値として用いられ、次の量子化値を求める演算が
繰り返される。
From step 3 onward, the nonlinear quantization value generation unit 4
02 is performed. First, in step 3, a difference value between the predicted value and the input pixel value is obtained, and the sign thereof is determined in step 4, and a correction value is obtained in step 5 or step 6. Based on these, the correction value of the quantization value is calculated in step 7, the reproduction value is calculated in step 8, and in step 9 and step 10, it is determined which value is to be adopted based on the difference value obtained earlier. Then, any one of the steps 10, 12, and 13 is performed to obtain a quantized value. As described above, the conversion from the input pixel value to the quantized value is performed. Similarly, in any of steps 10, 12, and 13, the reproduction value P (0)
Is obtained, and in step 14, the calculation for obtaining the next quantized value is repeated by being fed back and used as the predicted value.

【0070】このアルゴリズムからも明らかなように本
発明の画像符号化は、簡単な加減算と比較のみで実行で
き、非線形量子化を用いるにも関わらずROMテーブル
等複雑な回路を必要としない。またこのアルゴリズムで
は、基本的に入力画素値を線形量子化した値とほとんど
同じ値が量子化値として得られるため、誤り伝搬の影響
がほとんど発生しない。
As is clear from this algorithm, the image encoding of the present invention can be executed only by simple addition and subtraction and comparison, and does not require a complicated circuit such as a ROM table despite the use of nonlinear quantization. In addition, in this algorithm, a value almost the same as a value obtained by linearly quantizing an input pixel value is basically obtained as a quantized value, so that the influence of error propagation hardly occurs.

【0071】次に上記のようにして符号化されたデータ
を復号化する、本発明の実施の形態3による画像復号化
装置について説明する。図10は、本実施の形態3によ
る画像復号化装置の構成を示すブロック図である。図に
おいて、601は線形再生値生成部であり、入力された
量子化値に対して線形量子化再生値を生成する。線形再
生値生成部601は、予測値に対する除算処理の余りに
よってオフセット値を決定し、線形再生値に対して、こ
のオフセット値を加算するオフセット値加算手段を内包
している。602は非線形量子化再生値生成部であり、
入力量子化値と予測値線形量子化値の差分値による補正
を行う。603は予測値線形量子化値生成部であり、予
測値に対する除算処理によって、予測値線形量子化値を
得る。量子化値入力部301、出力部303、及び予測
値生成部106は、図3と同じであり、説明は実施の形
態1の通りであるので、ここでは省略する。
Next, an image decoding apparatus according to the third embodiment of the present invention, which decodes data encoded as described above, will be described. FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of an image decoding device according to the third embodiment. In the figure, reference numeral 601 denotes a linear reproduction value generation unit, which generates a linear quantization reproduction value for an input quantization value. The linear reproduction value generation unit 601 includes an offset value adding unit that determines an offset value based on the remainder of the division process on the predicted value, and adds the offset value to the linear reproduction value. 602 is a non-linear quantized reproduction value generation unit,
Correction is performed based on the difference between the input quantization value and the predicted value linear quantization value. Reference numeral 603 denotes a prediction value linear quantization value generation unit that obtains a prediction value linear quantization value by performing a division process on the prediction value. The quantization value input unit 301, the output unit 303, and the predicted value generation unit 106 are the same as those in FIG.

【0072】本実施の形態3の画像復号化装置の動作は
以下の通りである。線形再生値生成部601の有するオ
フセット値加算手段は、予測値生成部106が生成する
予測値の下位kビットに対して、所定のオフセット値を
求める。次に、線形再生値生成部601では、量子化値
入力部301から入力される入力量子化値を乗算処理
し、この結果得られる(2k )倍した値に対して、先の
オフセット値を加算し、線形量子化再生値に変換して非
線形量子化再生値生成部602に出力する。
The operation of the image decoding apparatus according to the third embodiment is as follows. The offset value adding means of the linear reproduction value generation unit 601 obtains a predetermined offset value for the lower k bits of the predicted value generated by the predicted value generation unit 106. Next, the linear reproduction value generation unit 601 performs a multiplication process on the input quantization value input from the quantization value input unit 301, and subtracts the previous offset value from the resulting (2 k ) -multiplied value. The values are added, converted to a linearly quantized reproduction value, and output to the non-linear quantization reproduction value generation unit 602.

【0073】一方、予測値線形量子化値生成部602
は、予測値を(2k )で除算し、予測値線形量子化値を
得て、これを非線形量子化再生値生成部602に出力す
る。非線形量子化再生値生成部602は、入力量子化値
と予測値線形量子化値との差分値によって生成される補
正値を、線形量子化再生値または予測値に加算し、得ら
れた量子化再生値を出力部303に出力する。
On the other hand, the prediction value linear quantization value generation unit 602
Divides the predicted value by (2 k ), obtains a linear quantized value of the predicted value, and outputs this to the nonlinear quantized reproduction value generation unit 602. The non-linear quantization reproduction value generation unit 602 adds a correction value generated by a difference value between the input quantization value and the prediction value linear quantization value to the linear quantization reproduction value or the prediction value, and obtains the obtained quantization. The reproduction value is output to the output unit 303.

【0074】ここで画像復号化のアルゴリズムを以下に
説明する。符号化の際の入力画素値、及び再生値は8ビ
ット(d)で表されるものであり、復号化の結果得られ
る再生値も8ビットである。符号化後の量子化値は6ビ
ット(n)である(n=6,k=d−n=2)。また、
量子化代表値の設定については、図8のように、量子化
幅が4の線形量子化代表値に対して、予測値(図8の例
では13)に隣接する量子化幅1の4個の量子化代表値
と、量子化幅2の2個の量子化代表値の合計6個の量子
化代表値を配置するものとする。
Here, the algorithm of image decoding will be described below. The input pixel value and the reproduction value at the time of encoding are represented by 8 bits (d), and the reproduction value obtained as a result of decoding is also 8 bits. The quantized value after encoding is 6 bits (n) (n = 6, k = dn = 2). Also,
As for the setting of the quantization representative value, as shown in FIG. 8, for the linear quantization representative value whose quantization width is 4, four quantization widths 1 adjacent to the predicted value (13 in the example of FIG. 8) are used. , And two quantized representative values having a quantization width of 2, that is, a total of six quantized representative values are arranged.

【0075】図11は本実施の形態3による画像復号化
のアルゴリズムを示すフローチャート図である。以下に
図11のフローに従って、本実施の形態の画像符号化装
置による、非線形量子化値演算の際の動作が従うアルゴ
リズムを説明する。ここでは、P(t)は時刻tに生成
された量子化再生値、および予測値を表し、Q(t)は
時刻tに入力された入力量子化値、ROはオフセット
値、PQは予測値線形量子化値、IQは線形再生値を示
す。また、説明の簡略化のため、予測値としては直前の
時刻の量子化再生値を使うものとする。
FIG. 11 is a flowchart showing an image decoding algorithm according to the third embodiment. The algorithm that the image encoding apparatus according to the present embodiment performs in the operation of the non-linear quantization value according to the flow of FIG. 11 will be described below. Here, P (t) represents a quantized reproduction value generated at time t and a predicted value, Q (t) represents an input quantized value input at time t, RO represents an offset value, and PQ represents a predicted value. The linear quantization value, IQ indicates a linear reproduction value. For the sake of simplicity, the quantized reproduction value at the immediately preceding time is used as the prediction value.

【0076】図11のフローのステップ1で、線形再生
値生成部601が有するオフセット値加算手段は、直前
の時刻の量子化再生値から得た予測値P(−1)の下位
2ビットにより、オフセット値を設定する。ステップ2
では、予測値に対して、予測値線形量子化値生成部60
3による、22 による除算が行われ、予測値線形量子化
値PQが求められる。
In step 1 of the flow of FIG. 11, the offset value adding means of the linear reproduction value generation unit 601 uses the lower 2 bits of the predicted value P (−1) obtained from the quantized reproduction value at the immediately preceding time. Set the offset value. Step 2
Then, for the predicted value, the predicted value linear quantization value generation unit 60
The division by 3 and the division by 2 2 are performed, and the predicted value linear quantization value PQ is obtained.

【0077】ステップ3以降、非線形量子化再生値生成
部602による補正が行われる。まず、ステップ3で
は、予測値線形量子化値と入力量子化値との差分値が求
められ、その正負をステップ4で判定し、ステップ5又
はステップ6で補正値が求められる。これらに基づきス
テップ7で補正再生値を演算した上で、ステップ8及び
ステップ10において、先に求めた差分値により、いず
れの値が採用されるかが判定され、ステップ9,11,
12のいずれかが実行されることによって、量子化再生
値が得られる。以上により、入力量子化値から量子化再
生値への復号化処理は行われるが、また、この量子化再
生値が、ステップ13においてフィードバックされて、
次の量子化再生値を求める演算が繰り返される。
After step 3, correction is performed by the nonlinear quantized reproduction value generation unit 602. First, in step 3, a difference value between the predicted value linear quantization value and the input quantization value is obtained, and the sign thereof is determined in step 4, and a correction value is obtained in step 5 or step 6. After calculating the corrected reproduction value in Step 7 based on these, in Steps 8 and 10 it is determined which value is to be adopted based on the difference value obtained previously, and Steps 9, 11, and
By performing any one of the steps 12, a quantized reproduction value is obtained. As described above, the decoding process from the input quantized value to the quantized reproduced value is performed, and the quantized reproduced value is fed back in step 13 to
The calculation for obtaining the next quantized reproduction value is repeated.

【0078】上記の画像復号化アルゴリズムも非線形量
子化を用いているのにもかかわらず、逆量子化用のRO
Mテーブル等を用いずに、簡単な加減算と比較のみで実
現できている。したがって予測値によって量子化代表値
が適応的に変化するにもかかわらず非常に小さい回路で
実現できる。
Although the above-mentioned image decoding algorithm also uses nonlinear quantization, RO for inverse quantization is used.
It can be realized only by simple addition and subtraction and comparison without using an M table or the like. Therefore, it can be realized with a very small circuit although the quantization representative value adaptively changes depending on the predicted value.

【0079】このように、本実施の形態3による画像符
号化装置では、予測値生成部106によって、入力され
るデータに対し、周辺のデータに基づく予測値を生成
し、線形量子化値生成部401と、非線形量子化値生成
部402とを備え、まず線形処理によって量子化代表点
を設定した後に、予測値の周辺について量子化代表値を
追加することにより、予測値周辺についてのみ、量子化
幅が小さい非線形量子化処理を行うことにより量子化値
を得るものである。従って、基本的に線形量子化に用い
る演算処理によるため、ROMテーブル等を不要とし、
単純な加減算器と比較器で実現できるため、回路規模を
小型化することによりコストダウンや省電力化を図るこ
とが可能となり、処理の高速化も図れる。
As described above, in the image coding apparatus according to the third embodiment, the predicted value generation unit 106 generates a predicted value based on surrounding data for input data, and generates the linear quantized value generation unit. 401, a non-linear quantized value generation unit 402, and first sets a quantized representative point by linear processing, and then adds a quantized representative value around the predicted value, so that quantization is performed only around the predicted value. A quantization value is obtained by performing a non-linear quantization process having a small width. Therefore, since the calculation is basically performed by using the linear quantization, a ROM table or the like is not required,
Since it can be realized by a simple adder / subtracter and a comparator, it is possible to reduce the cost and power consumption by reducing the circuit scale, and also to increase the processing speed.

【0080】また、本実施の形態3による画像復号化装
置では、線形再生値生成部601を備え、線形処理によ
って線形量子化再生値を求め、予測値生成部106が生
成する予測値を元に、予測値線形量子化値生成部603
が予測値線形量子化値を得、これらを元に非線形量子化
再生値生成部602が、入力量子化値と予測値線形量子
化値の差分値による補正を行って、量子化再生値を得る
ものとしたことで、小規模回路における逆量子化を実現
し、コストダウンや省電力化を図ることが可能となる。
The image decoding apparatus according to the third embodiment includes a linear reproduction value generation unit 601, obtains a linear quantized reproduction value by linear processing, and uses the prediction value generated by the prediction value generation unit 106. , Predicted value linear quantization value generation unit 603
Obtains a prediction value linear quantization value, and based on these, the nonlinear quantization reproduction value generation unit 602 performs correction by a difference value between the input quantization value and the prediction value linear quantization value to obtain a quantization reproduction value. By doing so, inverse quantization in a small-scale circuit can be realized, and cost reduction and power saving can be achieved.

【0081】また、量子化、及び逆量子化処理にあたっ
ては、差分に対する処理でなく、入力値に対する処理で
あるため、予測値に誤りが生じた場合にも、圧縮率を低
下させずに誤り伝搬を最小限にとどめることを、上記の
ような小さな回路において実現することができる。
In the quantization and dequantization processing, since the processing is performed not on the difference but on the input value, even if an error occurs in the predicted value, the error propagation is performed without lowering the compression ratio. Can be realized in a small circuit as described above.

【0082】実施の形態4.本発明の実施の形態4によ
る画像符号化装置は、実施の形態3と同様、線形量子化
値生成部と非線形量子化値生成部とにより、非線形量子
化値を得るものであり、シフト機能により、ダイナミッ
クレンジの低減を防止する。図12は、本実施の形態4
による画像復号化装置の構成を示すブロック図である。
図において、107はシフト値生成部であり、所定の方
式によりシフト値を生成する。他は図7と同じであり、
実施の形態3における説明と同じなので、ここでは説明
を省略する。
Embodiment 4 The image coding apparatus according to the fourth embodiment of the present invention obtains a non-linear quantized value by a linear quantized value generating unit and a non-linear quantized value generating unit, as in the third embodiment. To prevent the dynamic range from being reduced. FIG. 12 shows Embodiment 4
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an image decoding device according to the first embodiment.
In the figure, reference numeral 107 denotes a shift value generation unit, which generates a shift value by a predetermined method. Others are the same as FIG.
Since the description is the same as that in the third embodiment, the description is omitted here.

【0083】このように構成される、本実施の形態4の
画像符号化装置の動作を説明する。画素値入力部101
から入力される画素値に対して、予測値生成部106
は、入力画素の周辺の画素を用いて、周辺画素の量子化
値から得られる線形和として、8ビットの予測値を生成
する。生成された予測値を元にシフト値生成部107
は、所定の方式によって得られるシフト値を生成する。
一方、画素値入力部101から入力される入力画素値か
らシフト値を引いたシフト入力値が、線形量子化値生成
部401に入力され、オフセット値加算手段により、予
測値の下位kビットによって決定されるオフセット値を
加算された後、2k で除算されて線形量子化値に変換さ
れる。ここでkは、入力画素値のダイナミックレンジの
ビット数と、出力される量子化値のビット数との差とし
て得られる。
The operation of the image coding apparatus according to Embodiment 4 configured as described above will be described. Pixel value input unit 101
Prediction value generation unit 106
Generates an 8-bit prediction value as a linear sum obtained from quantized values of peripheral pixels using pixels around the input pixel. Shift value generating section 107 based on the generated predicted value
Generates a shift value obtained by a predetermined method.
On the other hand, the shift input value obtained by subtracting the shift value from the input pixel value input from the pixel value input unit 101 is input to the linear quantization value generation unit 401, and is determined by the lower k bits of the predicted value by the offset value adding unit. After the offset value is added, the result is divided by 2 k and converted to a linear quantized value. Here, k is obtained as a difference between the number of bits of the dynamic range of the input pixel value and the number of bits of the output quantized value.

【0084】線形量子化値は、非線形量子化値生成部4
02に入力され、シフト入力値とシフト予測値との差分
値に基づいて補正され、非線形量子化値に変換されて出
力部105から出力される。
The linear quantized value is calculated by the non-linear quantized value generating section 4.
02, is corrected based on the difference between the shift input value and the shift prediction value, is converted to a non-linear quantization value, and is output from the output unit 105.

【0085】ここで画像符号化のアルゴリズムを説明す
る。実施の形態3と同様に、入力画素値が8ビット
(d)で表されており、符号化後の量子化値が6ビット
(n)であるとする。すなわち、n=6,k=d−n=
2である。また、量子化代表値の設定については、実施
の形態3と同様に、量子化幅1の4個の量子化代表値
と、量子化幅2の2個の量子化代表値との、合計6個の
量子化代表値を追加して配置するものとしている。ただ
し、予測値に代えてシフト予測値を用いる。
Here, the algorithm of image coding will be described. As in the third embodiment, it is assumed that the input pixel value is represented by 8 bits (d) and the quantized value after encoding is 6 bits (n). That is, n = 6, k = dn =
2. Further, as for the setting of the quantization representative value, as in the third embodiment, a total of 6 quantization representative values of four quantization representative values of quantization width 1 and two quantization representative values of quantization width 2 is used. It is assumed that the quantization representative values are additionally arranged. However, a shift prediction value is used instead of the prediction value.

【0086】図13は本実施の形態4による画像符号化
のアルゴリズムを示すフローチャート図である。以下に
図13のフローに従って、本実施の形態の画像符号化装
置による、非線形量子化値演算の際の動作が従うアルゴ
リズムを説明する。ここでは、P(t)は時刻tに生成
された予測値を表し、Sfは予測値から求められるシフ
ト値、I(t)は時刻tに生成された入力画素値、Q
(t)は時刻tに生成された量子化値、ROはオフセッ
ト値、IQは線形量子化値を示す。さらに、説明の簡略
化のため、予測値について、ここでは直前の時刻の再生
値を使うものとする。再生値はアルゴリズムを実行する
ことにより、予測値より得られる。
FIG. 13 is a flowchart showing an image encoding algorithm according to the fourth embodiment. The algorithm that the image encoding apparatus according to the present embodiment performs in the operation of the nonlinear quantization value calculation according to the flow of FIG. 13 will be described below. Here, P (t) represents the predicted value generated at time t, Sf is the shift value obtained from the predicted value, I (t) is the input pixel value generated at time t, Q
(T) indicates a quantization value generated at time t, RO indicates an offset value, and IQ indicates a linear quantization value. Further, for simplicity of description, here, the reproduction value at the immediately preceding time is used as the prediction value. The reproduction value is obtained from the predicted value by executing the algorithm.

【0087】図13のフローのステップ1で、シフト値
生成部107は、直前の時刻の再生値から得た予測値P
(−1)の下位5ビットにより、シフト値Sfを決定す
る。そして、ステップ2では、入力画素値からシフト値
を減じたシフト入力値と、予測値からシフト値を減じた
シフト予測値とが求められる。ステップ3で、線形量子
化値生成部401が有するオフセット値加算手段は、シ
フト予測値の下位2ビットにより、オフセット値を設定
する。ステップ4ではオフセット値加算手段による、シ
フト入力値へのオフセット値の加算の後、この結果に対
して線形量子化値生成部401による、22 による除算
が行われ、線形量子化値が求められる。
In step 1 of the flow shown in FIG. 13, the shift value generation unit 107 calculates the predicted value P obtained from the reproduction value at the immediately preceding time.
The shift value Sf is determined by the lower 5 bits of (-1). Then, in step 2, a shift input value obtained by subtracting the shift value from the input pixel value and a shift predicted value obtained by subtracting the shift value from the predicted value are obtained. In step 3, the offset value adding means of the linear quantization value generation unit 401 sets an offset value using the lower two bits of the shift prediction value. In step 4, the offset value adding means, after the addition of the offset value to the shift input value, due to the linear quantization value generating unit 401 to this effect, is performed division by 2 2, linear quantizing value is determined .

【0088】ステップ5以降、非線形量子化値生成部4
02による補正が行われる。まず、ステップ5では、シ
フト予測値とシフト入力値との差分値が求められ、その
正負をステップ6で判定し、ステップ7又はステップ8
で補正値が求められる。これらに基づきステップ8、及
び9で量子化値の補正値を、ステップ10では再生値を
演算した上で、ステップ11及びステップ13におい
て、先に求めた差分値により、いずれの値が採用される
かが判定され、ステップ12,14,15のいずれかが
実行されることによって、量子化値が得られる。
After step 5, the non-linear quantization value generating section 4
02 is performed. First, in step 5, a difference value between the shift predicted value and the shift input value is obtained, and the sign thereof is determined in step 6, and step 7 or step 8 is performed.
Is used to determine the correction value. Based on these, the correction value of the quantization value is calculated in steps 8 and 9, and the reproduction value is calculated in step 10, and in step 11 and step 13, any value is adopted based on the difference value obtained earlier. Is determined, and one of Steps 12, 14, and 15 is executed to obtain a quantized value.

【0089】以上により、入力画素値から量子化値への
変換は行われるが、また、同じくステップ12,14,
15のいずれかにおいて、シフト値を加算された再生値
P(0)が得られ、ステップ16において、フィードバ
ックされて予測値として用いられ、次の量子化値を求め
る演算が繰り返される。
As described above, the conversion from the input pixel value to the quantized value is performed.
In any one of 15, the reproduction value P (0) to which the shift value has been added is obtained, and in step 16, the feedback is used as a prediction value, and the calculation for obtaining the next quantization value is repeated.

【0090】このアルゴリズムからも明らかなように本
発明の画像符号化は、簡単な加減算と比較のみで実行で
き、非線形量子化を用いるにも関わらずROMテーブル
等複雑な回路を必要としない。またこのアルゴリズムで
は、基本的に入力画素値を線形量子化した値とほとんど
同じ値が量子化値として得られるため、誤り伝搬の影響
がほとんど発生しない。
As is clear from this algorithm, the image encoding of the present invention can be executed only by simple addition and subtraction and comparison, and does not require a complicated circuit such as a ROM table despite the use of nonlinear quantization. In addition, in this algorithm, a value almost the same as a value obtained by linearly quantizing an input pixel value is basically obtained as a quantized value, so that the influence of error propagation hardly occurs.

【0091】次に上記のようにして符号化されたデータ
を復号化する、本発明の実施の形態4による画像復号化
装置について説明する。図14は、本実施の形態3によ
る画像復号化装置の構成を示すブロック図である。図に
おいて、107はシフト値生成部であり、所定の方式に
よりシフト値を生成する。他は図10と同じであり、実
施の形態3における説明と同じなので、ここでは説明を
省略する。
Next, an image decoding apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, which decodes data encoded as described above, will be described. FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of an image decoding device according to the third embodiment. In the figure, reference numeral 107 denotes a shift value generation unit, which generates a shift value by a predetermined method. The other parts are the same as those in FIG. 10 and are the same as the description in the third embodiment, and thus the description is omitted here.

【0092】本実施の形態4の画像復号化装置の動作は
以下の通りである。予測値生成部106が生成する予測
値を元にシフト値生成部107は、所定の方式によって
得られるシフト値を生成する。線形再生値生成部601
の有するオフセット値加算手段は、予測値からシフト値
を減じて得られるシフト予測値の下位kビットに基づい
て、所定のオフセット値を求める。次に、線形再生値生
成部601では、量子化値入力部301から入力される
入力量子化値を乗算処理し、この結果得られる(2k
倍した値に対して、先のオフセット値を加算し、線形量
子化再生値に変換して非線形量子化再生値生成部602
に出力する。
The operation of the image decoding apparatus according to the fourth embodiment is as follows. The shift value generation unit 107 generates a shift value obtained by a predetermined method based on the prediction value generated by the prediction value generation unit 106. Linear reproduction value generation unit 601
The offset value adding means has a predetermined offset value based on the lower k bits of the shift predicted value obtained by subtracting the shift value from the predicted value. Next, the linear reproduction value generation unit 601 performs a multiplication process on the input quantization value input from the quantization value input unit 301, and obtains the result (2 k ).
The offset value is added to the multiplied value, converted to a linear quantized reproduction value, and converted to a non-linear quantized reproduction value generation unit 602.
Output to

【0093】一方、予測値線形量子化値生成部602
は、シフト予測値を(2k )で除算し、予測値線形量子
化値を得て、これを非線形量子化再生値生成部602に
出力する。非線形量子化再生値生成部602は、入力量
子化値と予測値線形量子化値との差分値によって生成さ
れる補正値を、線形量子化再生値または予測値に加算
し、得られた量子化再生値にシフト値を加算して出力部
303に出力する。
On the other hand, the prediction value linear quantization value generation section 602
Divides the shift prediction value by (2 k ) to obtain a prediction value linear quantization value, and outputs this to the nonlinear quantization reproduction value generation unit 602. The non-linear quantization reproduction value generation unit 602 adds a correction value generated by a difference value between the input quantization value and the prediction value linear quantization value to the linear quantization reproduction value or the prediction value, and obtains the obtained quantization. The shift value is added to the reproduction value and output to the output unit 303.

【0094】ここで画像復号化のアルゴリズムを以下に
説明する。符号化の際の入力画素値、及び再生値は8ビ
ット(d)で表されるものであり、符号化後の量子化値
が6ビット(n)である(n=6,k=d−n=2)。
また、量子化代表値の設定については、画像符号化装置
の場合と同様に、量子化幅1の4個の量子化代表値と、
量子化幅2の2個の量子化代表値との、合計6個の量子
化代表値を追加して配置するものとしている。
Here, the algorithm of image decoding will be described below. The input pixel value and the reproduction value at the time of encoding are represented by 8 bits (d), and the quantized value after encoding is 6 bits (n) (n = 6, k = d− n = 2).
As for the setting of the quantization representative value, similarly to the case of the image coding apparatus, four quantization representative values having a quantization width of 1 and
A total of six quantized representative values including two quantized representative values having a quantization width of 2 are additionally arranged.

【0095】図15は本実施の形態4による画像復号化
のアルゴリズムを示すフローチャート図である。以下に
図15のフローに従って、本実施の形態の画像符号化装
置による、非線形量子化値演算の際の動作が従うアルゴ
リズムを説明する。ここでは、P(t)は時刻tに生成
された量子化再生値、および予測値を表し、Q(t)は
時刻tに入力された入力量子化値、ROはオフセット
値、PQは予測値線形量子化値、Sfは予測値から求め
られるシフト値、IQは線形再生値を示す。また説明の
簡略化のため、予測値としては直前の時刻の再生値を使
うものとする。
FIG. 15 is a flowchart showing an image decoding algorithm according to the fourth embodiment. Hereinafter, an algorithm that the image encoding device according to the present embodiment performs in the operation of the non-linear quantization value according to the flow of FIG. 15 will be described. Here, P (t) represents a quantized reproduction value generated at time t and a predicted value, Q (t) represents an input quantized value input at time t, RO represents an offset value, and PQ represents a predicted value. The linear quantization value, Sf indicates a shift value obtained from the predicted value, and IQ indicates a linear reproduction value. For the sake of simplicity, the reproduction value at the immediately preceding time is used as the prediction value.

【0096】図15のフローのステップ1で、シフト値
生成部107は、直前の時刻の再生値から得た予測値P
(−1)の下位5ビットにより、シフト値Sfを決定す
る。そして、ステップ2では、予測値からシフト値を減
じたシフト予測値が求められる。ステップ3で、線形再
生値生成部601が有するオフセット値加算手段は、直
前の時刻の量子化再生値から得た予測値P(−1)の下
位2ビットにより、オフセット値を設定する。ステップ
4では、シフト予測値に対して、予測値線形量子化値生
成部603による、22 による除算が行われ、予測値線
形量子化値PQが求められる。
In step 1 of the flow of FIG. 15, the shift value generation unit 107 calculates the prediction value P obtained from the reproduction value at the immediately preceding time.
The shift value Sf is determined by the lower 5 bits of (-1). Then, in step 2, a shift predicted value obtained by subtracting the shift value from the predicted value is obtained. In step 3, the offset value adding means of the linear reproduction value generation unit 601 sets an offset value using the lower two bits of the predicted value P (-1) obtained from the quantized reproduction value at the immediately preceding time. In step 4, division by 2 2 is performed on the shift prediction value by the prediction value linear quantization value generation unit 603 to obtain a prediction value linear quantization value PQ.

【0097】ステップ5以降、非線形量子化再生値生成
部602による補正が行われる。まず、ステップ5で
は、予測値線形量子化値と入力量子化値との差分値が求
められ、その正負をステップ6で判定し、ステップ7又
はステップ8で補正値が求められる。これらに基づきス
テップ9で補正再生値を演算した上で、ステップ10及
びステップ12において、先に求めた差分値により、い
ずれの値が採用されるかが判定され、ステップ11,1
3,14のいずれかが実行されることによって、量子化
再生値が得られ、シフト値が加算されて出力される。
After step 5, correction is performed by the nonlinear quantized reproduction value generation unit 602. First, in step 5, a difference value between the predicted value linear quantization value and the input quantization value is obtained, and the sign thereof is determined in step 6, and a correction value is obtained in step 7 or step 8. After calculating the corrected reproduction value in Step 9 based on these, in Steps 10 and 12, it is determined which value is to be adopted based on the difference value obtained previously, and Steps 11 and 1 are performed.
By performing any one of the steps 3 and 14, a quantized reproduction value is obtained, and the shift value is added and output.

【0098】以上により、入力量子化値から再生値への
復号化処理は行われるが、また、この再生値が、ステッ
プ15においてフィードバックされて、次の量子化再生
値を求める演算が繰り返される。
As described above, the decoding process from the input quantized value to the reproduced value is performed, and the reproduced value is fed back in step 15, and the operation for obtaining the next quantized reproduced value is repeated.

【0099】上記の画像復号化アルゴリズムも非線形量
子化を用いているのにもかかわらず、逆量子化用のRO
Mテーブル等を用いずに、簡単な加減算と比較のみで実
現できている。したがって予測値によって量子化代表値
が適応的に変化するにもかかわらず非常に小さい回路で
実現できる。
Although the above-mentioned image decoding algorithm also uses nonlinear quantization, RO for inverse quantization is used.
It can be realized only by simple addition and subtraction and comparison without using an M table or the like. Therefore, it can be realized with a very small circuit although the quantization representative value adaptively changes depending on the predicted value.

【0100】このように、本実施の形態4による画像符
号化装置では、予測値生成部106によって、入力され
るデータに対し、周辺のデータに基づく予測値を生成
し、線形量子化値生成部401と、非線形量子化値生成
部402とを備え、まず線形処理によって量子化代表点
を設定した後に、予測値の周辺について量子化代表値を
追加することにより、予測値周辺についてのみ、量子化
幅が小さい非線形量子化処理を行うことにより量子化値
を得るものである。従って、実施の形態3と同様、小さ
な回路規模での非線形処理を実現することにより、コス
トダウン、省電力化、及び迅速な処理が可能であり、予
測符号化における誤り伝搬もよく防止できる。
As described above, in the image coding apparatus according to the fourth embodiment, the predicted value generation section 106 generates a predicted value based on surrounding data for input data, and generates the linear quantized value generation section. 401, a non-linear quantized value generation unit 402, and first sets a quantized representative point by linear processing, and then adds a quantized representative value around the predicted value, so that quantization is performed only around the predicted value. A quantization value is obtained by performing a non-linear quantization process having a small width. Therefore, as in the third embodiment, by realizing nonlinear processing with a small circuit scale, cost reduction, power saving, and quick processing are possible, and error propagation in predictive coding can be prevented well.

【0101】また、本実施の形態4による画像復号化装
置では、線形再生値生成部601を備え、線形処理によ
って線形量子化再生値を求め、予測値生成部106が生
成する予測値を元に、予測値線形量子化値生成部603
が予測値線形量子化値を得、これらを元に非線形量子化
再生値生成部602が、入力量子化値と予測値線形量子
化値の差分値による補正を行って、量子化再生値を得る
ものとしたことで、実施の形態3と同様に、小規模回路
における逆量子化を実現し、コストダウンや省電力化を
図ることが可能となる。
The image decoding apparatus according to the fourth embodiment includes a linear reproduction value generation unit 601, obtains a linear quantization reproduction value by linear processing, and obtains a linear quantization reproduction value based on the prediction value generated by the prediction value generation unit 106. , Predicted value linear quantization value generation unit 603
Obtains the predicted linear quantization values, and based on these, the non-linear quantization reproduction value generation unit 602 performs correction by the difference between the input quantization value and the prediction linear quantization values to obtain the quantization reproduction values. As a result, as in the third embodiment, inverse quantization in a small-scale circuit can be realized, and cost reduction and power saving can be achieved.

【0102】加えて、本実施の形態4による装置では、
シフト値生成部107を備え、予測値生成部106が生
成する予測値に基づき、所定の方式によるシフト値を生
成し、非線形量子化器の生成にあたっては、予測値に代
えて、予測値からシフト値を減算して得られるシフト予
測値を用いることにより、線形量子化代表値の減少によ
り制限されたダイナミックレンジを、シフトの方向に拡
大することによって回復できるものであり、実施の形態
2と同様に、専ら線形量子化を行う場合と、実質的に同
等のダイナミックレンジを実現することが可能となる。
なお、非線形量子化値、又は非線形量子化再生値を求め
る際の補正は、シフト入力値とシフト予測値との差分値
に基づいて行うものとしたが、入力値と予測値との差分
値に基づいても良く、同様の効果が得られる。
In addition, in the device according to the fourth embodiment,
A shift value generation unit that generates a shift value according to a predetermined method based on the predicted value generated by the predicted value generation unit, and generates a shift value from the predicted value instead of the predicted value when generating the nonlinear quantizer; By using the shift prediction value obtained by subtracting the value, the dynamic range limited by the decrease in the linear quantization representative value can be recovered by expanding in the shift direction, similar to the second embodiment. In addition, it is possible to realize substantially the same dynamic range as when linear quantization is exclusively performed.
It should be noted that the correction at the time of calculating the nonlinear quantization value or the nonlinear quantization reproduction value is performed based on the difference value between the shift input value and the shift prediction value. And the same effect can be obtained.

【0103】実施の形態5.本発明の実施の形態5によ
る画像符号化装置、及び画像復号化装置は、実施の形態
1と同様に、線形量子化器に量子化代表点を追加して非
線形量子化器を実現し、これにより量子化値を得るもの
であり、特定領域に量子化代表点を設定する機能を有す
るものである。
Embodiment 5 FIG. The image coding apparatus and the image decoding apparatus according to the fifth embodiment of the present invention realize a nonlinear quantizer by adding a quantization representative point to a linear quantizer, as in the first embodiment. , And has a function of setting a quantization representative point in a specific area.

【0104】図16は、本実施の形態5による画像復号
化装置の構成を示すブロック図である。801は非線形
量子化器生成部であり、予測点近傍に加え、特定領域に
量子化代表点を追加した非線形量子化器を生成する。他
は図1と同じであり、実施の形態1における説明と同じ
なので、ここでは説明を省略する。
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of an image decoding apparatus according to the fifth embodiment. A non-linear quantizer generator 801 generates a non-linear quantizer in which a quantization representative point is added to a specific region in addition to the vicinity of a prediction point. The other parts are the same as those in FIG. 1 and the same as the description in the first embodiment, and the description is omitted here.

【0105】このように構成される、本実施の形態2の
画像符号化装置の動作を説明する。実施の形態1と同様
に、入力画素値が8ビット(d)で表されており、符号
化後の量子化値が6ビット(n)であるとする。やはり
n=6,k=d−n=2である。また、追加する量子化
代表点数の設定のために、予め設定される数であるm=
5とする。さらに特定領域への量子化代表点の追加のた
めに、予め設定される数である、p=3とする。
The operation of the image coding apparatus according to the second embodiment configured as described above will be described. As in the first embodiment, it is assumed that the input pixel value is represented by 8 bits (d) and the quantized value after encoding is 6 bits (n). Again, n = 6, k = dn = 2. In addition, in order to set the number of quantization representative points to be added, a predetermined number m =
5 is assumed. Further, it is assumed that p = 3, which is a preset number, for adding a quantization representative point to a specific area.

【0106】画素値入力から、線形量子化器生成部10
2による、線形量子化代表値を有する線形量子化器の生
成までは、実施の形態1と同様である。線形量子化器生
成部102による、線形量子化代表値は、量子化幅が2
2 である4となり、59個(26 −5)である。
From the pixel value input, the linear quantizer generator 10
2 is the same as that of the first embodiment up to the generation of the linear quantizer having the linear quantization representative value. The representative value of the linear quantization by the linear quantizer generation unit 102 has a quantization width of 2
It becomes 4 which is 2, which is 59 (2 6 -5).

【0107】図17は本実施の形態5の画像符号化装置
における、量子化代表値の設定を説明するための図であ
る。図17(a) が、線形量子化器生成部102による、
量子化代表値設定の状態を示す図である。図に示すよう
に、この場合、−128から−119の領域と、119
から127までの領域は、量子化代表値として選択され
る領域外となる。
FIG. 17 is a diagram for explaining the setting of the quantization representative value in the image coding apparatus according to the fifth embodiment. FIG. 17A shows that the linear quantizer generator 102
It is a figure showing the state of quantization representative value setting. As shown in the figure, in this case, the region from -128 to -119 and 119
To 127 are outside the region selected as the quantization representative value.

【0108】次に、非線形量子化器生成部801は、線
形量子化代表値に対して、量子化代表値を追加する。ま
ず、上記予測値の周辺付近に、m−p個以下の量子化代
表点を追加して、予測値付近の量子化幅を上記線形量子
化器より小さくする。この例では、予測値13の前後2
レベルの範囲に合計2個(m−p=2)の量子化代表値
を追加する。図17(b) で示すように、11,及び15
が追加される。これによって予測値の周辺だけは、量子
化幅が2と小さくなり、それ以外の部分は上記の通り4
の量子化幅となる。量子化代表点の総数は61個とな
る。
Next, the non-linear quantizer generator 801 adds a quantization representative value to the linear quantization representative value. First, mp or less quantized representative points are added around the predicted value to make the quantization width near the predicted value smaller than that of the linear quantizer. In this example, 2 before and after the predicted value 13
A total of two (mp = 2) quantized representative values are added to the level range. As shown in FIG.
Is added. As a result, the quantization width is reduced to 2 only around the predicted value, and the other portions are 4 as described above.
Is obtained. The total number of quantization representative points is 61.

【0109】次に、非線形量子化器生成部801は、−
128から−119の領域と、119から127までの
領域とに、それぞれ1個ずつの量子化代表値を追加設定
する(2<p=3)。それぞれの領域について、量子化
幅は8となり、追加後の量子化代表値の総数は63個
(<26 )となり、符号化結果の量子化値は6ビットで
表示できる。
Next, the non-linear quantizer generator 801 calculates
One quantization representative value is additionally set for each of the regions 128 to -119 and the regions 119 to 127 (2 <p = 3). For each area, the quantization width is 8, the total number of quantized representative values after addition is 63 (<2 6 ), and the quantized value of the encoding result can be represented by 6 bits.

【0110】図17(c) に示すように、量子化値の割り
当てについては、−128から−119の領域に対して
最小の−31、そして、実施の形態1と同様に、量子化
代表値の小さいものから順に量子化値を割り当て、11
9から127までの領域に31が割り当てられる。量子
化部104による量子化と、出力部108への出力は実
施の形態1と同様に行われる。
As shown in FIG. 17 (c), the quantization value is allocated to the minimum -31 for the region from -128 to -119, and the quantization representative value is assigned in the same manner as in the first embodiment. Quantization values are assigned in ascending order of
31 is allocated to the area from 9 to 127. The quantization by the quantization unit 104 and the output to the output unit 108 are performed in the same manner as in the first embodiment.

【0111】次に上記のようにして符号化されたデータ
を復号化する、本発明の実施の形態5による画像復号化
装置について説明する。図18は、本実施の形態5によ
る画像復号化装置の構成を示すブロック図である。図に
おいて、非線形量子化器生成部901は画像符号化装置
のものと同様、特定領域への量子化代表値の追加の機能
を有するものであり、他は図3と同じであるので、説明
を省略する。
Next, an image decoding apparatus according to the fifth embodiment of the present invention for decoding data encoded as described above will be described. FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration of an image decoding device according to the fifth embodiment. In the figure, the nonlinear quantizer generation unit 901 has a function of adding a quantization representative value to a specific area, similarly to the image coding apparatus, and the other components are the same as those in FIG. Omitted.

【0112】本実施の形態5の画像復号化器の動作につ
いては、非線形量子化器生成部901によって生成され
る非線形量子化器の有する量子化代表値が、図17に示
すようなものである点を除いて、実施の形態1の画像復
号化装置と同様である。本実施の形態5による画像復号
化装置も、ROMテーブル等を必要とせず、小規模回路
において、復号処理を実現できる。
In the operation of the image decoder according to the fifth embodiment, the representative quantization value of the nonlinear quantizer generated by the nonlinear quantizer generator 901 is as shown in FIG. Except for this point, the image decoding apparatus is the same as the image decoding apparatus according to the first embodiment. The image decoding apparatus according to the fifth embodiment also can realize the decoding process in a small-scale circuit without requiring a ROM table or the like.

【0113】このように、本実施の形態5による、画像
符号化装置、及び画像復号化装置では、特定領域への量
子化代表値追加機能を有する非線形量子化器生成部を備
えたことによって、予測値近傍への量子化代表値追加に
よる、ダイナミックレンジの制限を、実施の形態2の装
置におけるシフト値生成の機能を有さない構成によって
も、低減できるものである。
As described above, the image coding apparatus and the image decoding apparatus according to the fifth embodiment include the nonlinear quantizer generator having the function of adding the quantization representative value to the specific area. The limitation of the dynamic range due to the addition of the quantized representative value in the vicinity of the predicted value can be reduced even by the configuration having no shift value generation function in the device of the second embodiment.

【0114】実施の形態6.本発明の実施の形態6によ
る画像符号化装置、及び画像復号化装置は、実施の形態
2と同様に、線形量子化値生成部と非線形量子化値生成
部により非線形量子化値を得るものであり、特定領域の
入力に対して所定の符号化又は復号化を行う機能を有す
るものである。
Embodiment 6 FIG. The image coding apparatus and the image decoding apparatus according to the sixth embodiment of the present invention obtain a non-linear quantization value by a linear quantization value generation unit and a non-linear quantization value generation unit, as in the second embodiment. It has a function of performing a predetermined encoding or decoding on an input of a specific area.

【0115】図19は、本実施の形態6による画像復号
化装置の構成を示すブロック図である。1001は入力
制限部であり、画素値入力部101が入力する入力画素
値の大きさを調べ、所定の範囲内にある場合、該入力画
素値を線形量子化値生成部401に出力し、範囲外であ
る場合は、該入力画素値を出力せず、所定の量子化値を
非線形量子化値生成部1002に出力する。1002は
非線形量子化値生成部であり、入力値制限部1001か
ら量子化値を出力された場合には、これを非線形量子化
値として出力部105に出力する。他は図7と同じであ
り、実施の形態3における説明と同じなので、ここでは
説明を省略する。
FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of an image decoding apparatus according to the sixth embodiment. An input limiting unit 1001 checks the size of an input pixel value input by the pixel value input unit 101 and outputs the input pixel value to a linear quantization value generation unit 401 when the input pixel value is within a predetermined range. If it is outside, the input pixel value is not output and a predetermined quantization value is output to the nonlinear quantization value generation unit 1002. Reference numeral 1002 denotes a non-linear quantized value generation unit. When a quantized value is output from the input value limiting unit 1001, it is output to the output unit 105 as a non-linear quantized value. Other configurations are the same as those in FIG. 7 and are the same as those described in the third embodiment, and thus description thereof is omitted here.

【0116】このように構成される、本実施の形態6の
画像符号化装置の動作を説明する。実施の形態1と同様
に、入力画素値が8ビット(d)で表されており、符号
化後の量子化値が6ビット(n)であるとする。やはり
n=6,k=d−n=2である。また、追加する量子化
代表点数の設定のために、予め設定される数であるm=
5とする。さらに特定領域への量子化代表点の追加のた
めに、予め設定される数である、p=3とする。
The operation of the image coding apparatus according to the sixth embodiment having the above configuration will be described. As in the first embodiment, it is assumed that the input pixel value is represented by 8 bits (d) and the quantized value after encoding is 6 bits (n). Again, n = 6, k = dn = 2. In addition, in order to set the number of quantization representative points to be added, a predetermined number m =
5 is assumed. Further, it is assumed that p = 3, which is a preset number, for adding a quantization representative point to a specific area.

【0117】画素値入力部101から入力される画素値
に対して、入力画素の周辺の画素を用いて8ビットの予
測値が予測値生成部106で生成される。また画素値入
力部101から入力される入力画素値は、入力値制御部
1001に入力され、所定の領域内の値であるかどうか
を判定される。
For a pixel value input from the pixel value input unit 101, an 8-bit prediction value is generated by the prediction value generation unit 106 using pixels around the input pixel. The input pixel value input from the pixel value input unit 101 is input to the input value control unit 1001 to determine whether the input pixel value is within a predetermined area.

【0118】この判定において、所定の領域内の場合は
そのままの値が線形量子化部401に入力され、線形量
子化値生成部401で予測値の下位kビットによって決
定されるオフセット値を加算された後、実施の形態3と
同様に除算処理によって線形量子化値に変換される。線
形量子化値は、やはり実施の形態3と同様に、非線形量
子化値生成部1002で、入力値と予測値の差分値を基
に補正されて非線形量子化値に変換され、出力部106
より出力される。
In this determination, if the value is within a predetermined area, the value as it is is input to linear quantization section 401, and linear quantization value generation section 401 adds an offset value determined by the lower k bits of the predicted value. After that, as in the third embodiment, the data is converted into a linear quantized value by a division process. As in the third embodiment, the linear quantization value is corrected by the nonlinear quantization value generation unit 1002 based on the difference value between the input value and the predicted value, and is converted into a nonlinear quantization value.
Output.

【0119】一方入力値制限部1001による判定にお
いて、入力値が所定の領域外の場合には、入力値制限部
1001は所定の方式により非線形量子化値を生成し、
この非線形量子化値が非線形量子化値生成部1002に
入力され、出力部105から出力される。
On the other hand, when the input value is out of the predetermined area in the judgment by the input value restriction unit 1001, the input value restriction unit 1001 generates a non-linear quantized value by a predetermined method.
This nonlinear quantization value is input to the nonlinear quantization value generation unit 1002, and is output from the output unit 105.

【0120】図21は本実施の形態6の符号化、及び復
号化を説明するための図である。図21(a) に示すよう
に、入力値制限部1001は入力画素値が−118〜1
18の間にある場合にはこれを線形量子化値生成部40
1に出力し、出力された入力画素値は、線形量子化値生
成部401、及び非線形量子化値生成部1002によ
り、実施の形態3の符号化装置と同様に処理されて、量
子化値が得られる。
FIG. 21 is a diagram for describing encoding and decoding according to the sixth embodiment. As shown in FIG. 21A, the input value limiting unit 1001 determines that the input pixel value
If the number is between 18, the linear quantization value generation unit 40
1, and the output input pixel value is processed by the linear quantization value generation unit 401 and the non-linear quantization value generation unit 1002 in the same manner as in the encoding device of the third embodiment, and the quantization value is can get.

【0121】一方、入力画素値が−128〜−119、
又は119〜127の間の値であった場合、入力値制限
部1002は線形量子化値生成部401への出力をせ
ず、非線形量子化値「−31」又は「31」を生成し
て、これを非線形量子化値生成部1002に出力する。
この結果、実施の形態5と同様の符号化結果を得られる
こととなる。
On the other hand, if the input pixel value is -128 to -119,
Alternatively, if the value is between 119 and 127, the input value limiting unit 1002 does not output to the linear quantization value generation unit 401, generates a non-linear quantization value “−31” or “31”, This is output to the nonlinear quantization value generation unit 1002.
As a result, an encoding result similar to that of the fifth embodiment can be obtained.

【0122】次に上記のようにして符号化されたデータ
を復号化する、本発明の実施の形態6による画像復号化
装置について説明する。図20は、本実施の形態6によ
る画像復号化装置の構成を示すブロック図である。図に
おいて、非線形量子化再生値生成部1201は特定の量
子化値を入力されたときは、所定の再生値を出力するも
のであり、他は図10と同じであるので、説明を省略す
る。
Next, an image decoding apparatus according to the sixth embodiment of the present invention for decoding data encoded as described above will be described. FIG. 20 is a block diagram illustrating a configuration of an image decoding device according to the sixth embodiment. In the figure, when a specific quantized value is input, a non-linear quantized reproduced value generating unit 1201 outputs a predetermined reproduced value.

【0123】量子化値入力部301に入力された量子化
値が特定のものである場合、量子化値入力部301はそ
の量子化値を非線形量子化再生値生成部1201に出力
し、非線形量子化再生値生成部1201は所定の再生値
を出力部308に出力する。ここで、特定のものとは、
画像符号化装置で、入力値制限部1001から非線形量
子化値生成部1002に出力される所定の非線形量子化
値である。この場合以外は、実施の形態3による画像復
号化装置と同様の動作により、処理が行われる。
When the quantized value input to the quantized value input unit 301 is a specific value, the quantized value input unit 301 outputs the quantized value to the non-linear quantized reproduction value generating unit 1201 and outputs the non-linear quantized value. The generalized reproduction value generation unit 1201 outputs a predetermined reproduction value to the output unit 308. Here, the specific thing is
This is a predetermined nonlinear quantization value output from the input value limiting unit 1001 to the nonlinear quantization value generation unit 1002 in the image encoding device. Except for this case, the processing is performed by the same operation as that of the image decoding apparatus according to the third embodiment.

【0124】図21(b) に示すように、量子化値入力部
に入力された量子化値が、−31、又は31以外の場
合、実施の形態3によると同様に処理され、再生値が得
られる。一方、入力された量子化値が−31、又は31
であった場合、非線形量子化再生値生成部1201は、
それぞれ、−123、123という再生値を出力部30
8に出力する。この結果、実施の形態5と同様の復号化
結果を得られることとなる。
As shown in FIG. 21 (b), when the quantized value input to the quantized value input unit is other than -31 or 31, processing is performed in the same manner as in the third embodiment, and the reproduced value is changed. can get. On the other hand, if the input quantization value is -31 or 31
If, the nonlinear quantized reproduction value generation unit 1201
The reproduction values of -123 and 123 are output to the output unit 30 respectively.
8 is output. As a result, the same decoding result as in the fifth embodiment can be obtained.

【0125】本実施の形態6による画像符号化装置、及
び画像復号化装置も、ROMテーブル等を必要とせず、
小規模回路において、符号化・復号過処理を実現でき
る。また、特定領域の入力画素値、又は量子化値に対し
て、所定の数値を出力する機能を有することによって、
予測値近傍への量子化代表値追加による、ダイナミック
レンジの制限を、実施の形態2の装置におけるシフト値
生成の機能を有さない構成によっても、低減できるもの
である。
The image encoding device and the image decoding device according to the sixth embodiment also do not require a ROM table or the like.
Encoding / decoding overprocessing can be realized in a small-scale circuit. Further, by having a function of outputting a predetermined numerical value for an input pixel value of a specific area, or a quantization value,
The limitation of the dynamic range due to the addition of the quantized representative value in the vicinity of the predicted value can be reduced even by the configuration having no shift value generation function in the device of the second embodiment.

【0126】実施の形態7.本発明の実施の形態7によ
る画像符号化装置は、入力制限機能を有するものであ
る。実施の形態1または3による画像符号化装置におい
ては、画像符号化装置では、線形量子化による量子化代
表値に対し、予測値近傍に量子化代表値を追加して非線
形量子化を実現する。このため、追加した量子化代表値
の個数だけ線形量子化代表値の数が減るため、線形量子
化における量子化範囲(ダイナミックレンジ)を制限す
る必要がある。
Embodiment 7 FIG. The image coding apparatus according to Embodiment 7 of the present invention has an input restriction function. In the image coding device according to the first or third embodiment, the image coding device realizes nonlinear quantization by adding a quantization representative value near a predicted value to a quantization representative value obtained by linear quantization. For this reason, the number of linear quantization representative values decreases by the number of added quantization representative values, and it is necessary to limit the quantization range (dynamic range) in linear quantization.

【0127】図22は本発明の実施の形態7による画像
符号化装置の構成を示すブロック図である。図22の7
01は入力値制限部であり、入力値を制限する。702
は画像符号化部であり、実施の形態1に示した線形量子
化器生成部、非線形量子化器生成部、量子化部、予測値
生成部から構成される。画素値入力部101と出力部1
05は図1と同じである。
FIG. 22 is a block diagram showing a configuration of an image coding apparatus according to Embodiment 7 of the present invention. 22 in FIG.
Reference numeral 01 denotes an input value limiting unit that limits an input value. 702
Denotes an image encoding unit, which includes the linear quantizer generation unit, the non-linear quantizer generation unit, the quantization unit, and the prediction value generation unit described in the first embodiment. Pixel value input unit 101 and output unit 1
05 is the same as FIG.

【0128】本実施の形態7による、画像符号化装置の
符号化は以下のような動作で行われる。まず、図22の
画素値入力部101から入力された入力画素値はまず入
力値制限部701に入力され、画像符号化部702の線
形量子化器で量子化可能な範囲に制限される。制限され
た入力値は画像符号化部702において、実施の形態1
と同様の符号化処理によって量子化値に変換され、その
結果が出力部105に出力される。入力値制限部701
による制限については、非線形量子化部でm個の量子化
代表点を追加する際には、少なくともm×2k のレベル
だけ入力画素値のダイナミックレンジを低減するように
制限する必要がある。
[0129] Encoding of the image encoding apparatus according to the seventh embodiment is performed by the following operation. First, the input pixel value input from the pixel value input unit 101 in FIG. 22 is first input to the input value limiting unit 701, and is limited to a range that can be quantized by the linear quantizer of the image encoding unit 702. The restricted input value is sent to the image encoding unit 702 in the first embodiment.
Is converted into a quantized value by the same encoding processing as described above, and the result is output to the output unit 105. Input value limiter 701
When adding m quantized representative points in the non-linear quantizer, it is necessary to limit the dynamic range of the input pixel value by at least the level of m × 2 k .

【0129】このように、本実施の形態7による画像符
号化装置では、入力値制限部701を備え、入力される
入力画素値を、線形量子化処理によって処理可能な範囲
に制限することによって、実施の形態1と同様の、小規
模な回路における、誤り伝搬を防止した非線形量子化処
理において、予測符号化による画質の良好さという特質
をよく保持することが可能となる。なお、本実施の形態
7では、画像符号化部702の構成として、実施の形態
1に準じたものとしたが、実施の形態3に準じた構成と
することも可能であり、同様の効果が得られる。
As described above, the image coding apparatus according to the seventh embodiment includes input value limiting section 701, and limits the input pixel value to be input to a range that can be processed by linear quantization processing. As in the first embodiment, in the non-linear quantization processing that prevents error propagation in a small-scale circuit, it is possible to well retain the characteristic of good image quality due to predictive coding. In the seventh embodiment, the configuration of the image encoding unit 702 conforms to the configuration of the first embodiment. However, the configuration of the image encoding unit 702 may conform to the configuration of the third embodiment. can get.

【0130】実施の形態8.本発明の実施の形態8によ
る画像符号化装置は、量子化値制限機能を有するもので
ある。図23は本発明の実施の形態8による画像符号化
装置の構成を示すブロック図である。図23の703は
量子化値制限部であり、量子化値を制限する。他は図2
2と同じである。
Embodiment 8 FIG. The image encoding device according to the eighth embodiment of the present invention has a quantization value limiting function. FIG. 23 is a block diagram showing a configuration of an image encoding device according to Embodiment 8 of the present invention. Reference numeral 703 in FIG. 23 denotes a quantization value limiting unit that limits the quantization value. Others are in Figure 2
Same as 2.

【0131】本実施の形態8による、画像符号化装置の
符号化は以下のような動作で行われる。まず、図22の
画素値入力部101から入力された入力画素値は、画像
符号化部702において、実施の形態1と同様の符号化
処理によって量子化値に変換され、その後量子化値制限
部703に入力される。量子化値制限部703は、入力
される量子化値の値を検出し、量子化値に決められた最
小値から最大値の範囲を越える場合には、範囲内に制限
して出力部105に出力する。
The coding by the image coding apparatus according to the eighth embodiment is performed by the following operation. First, the input pixel value input from the pixel value input unit 101 in FIG. 22 is converted into a quantized value in the image encoding unit 702 by the same encoding processing as in the first embodiment, and then the quantized value limiting unit 703 is input. The quantization value limiting unit 703 detects the value of the input quantization value, and if it exceeds the range from the minimum value to the maximum value determined for the quantization value, limits the quantization value to the range and sends it to the output unit 105. Output.

【0132】このように、本実施の形態8による画像符
号化装置では、量子化値制限部703を備え、符号化結
果として得られる量子化値を一定の範囲に制限すること
によって、入力値のダイナミックレンジの制限を省き、
かつ予測符号化における画質の良さという特質の保持
を、小規模な回路における、誤り伝搬を防止した非線形
量子化処理において可能とする。
As described above, the image coding apparatus according to the eighth embodiment includes the quantization value limiting section 703, and limits the quantization value obtained as a result of the coding to a certain range. Eliminate dynamic range limitations,
In addition, it is possible to maintain the characteristic of good image quality in predictive coding in non-linear quantization processing that prevents error propagation in a small-scale circuit.

【0133】なお、本実施の形態8では、画像符号化部
702の構成として、実施の形態1に準じたものとした
が、実施の形態3に準じた構成とすることも可能であ
り、同様の効果が得られる。
In the eighth embodiment, the configuration of the image encoding unit 702 is similar to that of the first embodiment. However, the configuration of the image encoding unit 702 may be similar to that of the third embodiment. The effect of is obtained.

【0134】実施の形態9.本発明の実施の形態9によ
る画像符号化装置は、シフト入力制限機能を有するもの
である。本実施の形態9による画像符号化装置の構成
は、実施の形態4と同様であり、説明には図6を用い
る。ここで、線形量子化値生成部102は、入力画素値
とシフト値から得られるシフト入力値を一定の範囲に制
限するシフト入力値制限手段を内包している。他は実施
の形態4と同じである。
Embodiment 9 FIG. The image coding apparatus according to Embodiment 9 of the present invention has a shift input restriction function. The configuration of the image coding apparatus according to the ninth embodiment is the same as that of the fourth embodiment, and FIG. 6 is used for the description. Here, the linear quantization value generation unit 102 includes a shift input value limiting unit that limits a shift input value obtained from an input pixel value and a shift value to a certain range. Others are the same as the fourth embodiment.

【0135】図24は本実施の形態9による画像符号化
装置の、符号化アルゴリズムを示すフローチャート図で
ある。図24のフローにおいては、ステップ2で、シフ
ト入力値の範囲を制限している点のみが、図13のフロ
ーと異なる。この点以外は本実施の形態9による装置
は、実施の形態4の装置と同じ動作となる。
FIG. 24 is a flowchart showing an encoding algorithm of the image encoding apparatus according to the ninth embodiment. The flow of FIG. 24 differs from the flow of FIG. 13 only in that the range of the shift input value is limited in step 2. Except for this point, the device according to the ninth embodiment operates the same as the device according to the fourth embodiment.

【0136】このように、本実施の形態9による画像符
号化装置は、シフト入力制限機能を備えることによっ
て、実施の形態7と同様の効果を得られることに加え、
実施の形態7の装置では、入力制限部により対象外とさ
れた入力データは、全く用いられることがないのと比較
して、シフト入力を制限することによりシフト値の設定
に応じた制限が可能となるため、より柔軟な活用が可能
となる。なお、本実施の形態9では、実施の形態4に準
じたものとしたが、実施の形態2に準じたものとするこ
とも可能であり、同様の効果が得られる。
As described above, the image coding apparatus according to the ninth embodiment has the same effect as that of the seventh embodiment by providing the shift input restriction function.
In the device according to the seventh embodiment, the input data excluded from the target by the input restricting unit can be restricted according to the setting of the shift value by restricting the shift input as compared with the case where the input data is not used at all. Therefore, more flexible utilization is possible. Although the ninth embodiment is based on the fourth embodiment, the ninth embodiment can be based on the second embodiment, and the same effects can be obtained.

【0137】実施の形態10.本発明の実施の形態10
による画像符号化装置、及び画像復号化装置はエラーコ
ード設定が可能なものである。本実施の形態10の画像
符号化装置の構成は、実施の形態8と同様であり、説明
には図23を用いる。このように構成される本実施の形
態10による画像符号化装置では、量子化値制限部11
01を有することによって、所定のnビットのパターン
を通常の量子化で使用禁止にすることが可能になる。さ
らに、このことによって量子化値に誤りが発生している
ことを示すエラーコードを、上記使用禁止としたパター
ンに割り当てることが可能になる。例えば量子化値が6
ビットである場合に、−31から31を量子化で利用
し、−32をエラーコードに設定できる。
Embodiment 10 FIG. Embodiment 10 of the present invention
The image coding apparatus and the image decoding apparatus according to the above-mentioned are capable of setting an error code. The configuration of the image coding apparatus according to the tenth embodiment is the same as that of the eighth embodiment, and FIG. 23 is used for the description. In the image encoding apparatus according to the tenth embodiment configured as described above, the quantization value limiting unit 11
By having 01, it becomes possible to prohibit use of a predetermined n-bit pattern by normal quantization. Further, this makes it possible to assign an error code indicating that an error has occurred in the quantized value to the pattern whose use is prohibited. For example, if the quantization value is 6
If it is a bit, -31 to 31 can be used for quantization, and -32 can be set to the error code.

【0138】図25はエラーコード処理を行うことがで
きる、本実施の形態10の画像復号化装置の構成を示す
ブロック図である。図25の904は画像復号化部であ
り、図3に示す線形量子化器生成部と、非線形量子化器
生成部、及び予測値生成部を含み、実施の形態1による
画像復号化装置と同様の復号化処理を行う。902はエ
ラーコード検出部であり、入力量子化値に対してエラー
コードを検出する。903は予測誤差設定部であり、予
測値との差を設定する。
FIG. 25 is a block diagram showing a configuration of an image decoding apparatus according to the tenth embodiment capable of performing error code processing. An image decoding unit 904 in FIG. 25 includes the linear quantizer generation unit, the non-linear quantizer generation unit, and the prediction value generation unit illustrated in FIG. 3, and is similar to the image decoding device according to the first embodiment. Is performed. An error code detection unit 902 detects an error code with respect to the input quantization value. A prediction error setting unit 903 sets a difference from a prediction value.

【0139】本実施の形態10の復号化装置による、復
号化処理は、以下のような動作で行われる。図25の量
子化値入力部301から入力された入力量子化値は、ま
ずエラーコード検出部902でエラーコードであるかど
うかが判断される。ここでエラーコードである場合に
は、予測誤差設定部903を介して画像復号化部904
で予測値との差を0に設定することによって、予測値を
そのまま出力部303へ出力する。また、エラーコード
検出部902で、入力量子化値がエラーコードでないと
判定された場合には、該入力量子化値に対して画像復号
化部904で通常の復号化を行った結果を出力部303
に出力する。以上のような処理によって、エラーコード
が検出された場合には、再生値として予測値が出力され
ることとなる。
The decoding processing by the decoding apparatus according to the tenth embodiment is performed by the following operation. First, an error code detection unit 902 determines whether or not an input quantization value input from the quantization value input unit 301 in FIG. 25 is an error code. Here, if it is an error code, the image decoding unit 904 receives the error code via the prediction error setting unit 903.
By setting the difference from the predicted value to 0, the predicted value is output to the output unit 303 as it is. When the error code detection unit 902 determines that the input quantized value is not an error code, the image decoding unit 904 performs normal decoding on the input quantized value, and outputs the result to the output unit. 303
Output to When an error code is detected by the above processing, a predicted value is output as a reproduced value.

【0140】このような、画像符号化装置で符号化した
データにつき、誤りのある部分をエラーコードで置換え
ることによって、復号化装置での上記の機能が有効とな
るものであり、以下にかかるエラーコード挿入機能につ
いて説明する。
By replacing an erroneous portion in the data encoded by the image encoding device with an error code, the above-described function of the decoding device becomes effective. The error code insertion function will be described.

【0141】図26は、エラーコードを挿入する回路の
例を示すブロック図である。図26の1201は再生値
入力部であり、符号化データを再生する。1202はエ
ラーコード置き換え部であり、再生データの量子化値を
エラーコードに置換する。1203は誤り検出部であ
り、再生データの誤りを検出する。1204は出力部で
あり、置換された後のデータを出力する。
FIG. 26 is a block diagram showing an example of a circuit for inserting an error code. Reference numeral 1201 in FIG. 26 denotes a reproduction value input unit, which reproduces encoded data. An error code replacement unit 1202 replaces a quantized value of the reproduced data with an error code. An error detection unit 1203 detects an error in the reproduced data. An output unit 1204 outputs the data after the replacement.

【0142】このように構成された、エラーコード挿入
回路では、再生値入力部1201で磁気テープや伝送信
号から再生されたデータが、誤り検出部1203で誤り
の有無を検出される。ここで誤りが検出された量子化値
は、エラーコード置き換え部1202でエラーコードに
置き換えられる。このようにして誤りの発生している可
能性のある量子化値がエラーコードに置き換えられて出
力部1204へ出力される。
In the error code insertion circuit configured as described above, data reproduced from a magnetic tape or a transmission signal by the reproduction value input unit 1201 is detected by the error detection unit 1203 to determine the presence or absence of an error. Here, the quantized value where an error is detected is replaced with an error code by an error code replacement unit 1202. In this way, the quantized value in which an error may have occurred is replaced with the error code and output to the output unit 1204.

【0143】このように、本実施の形態10による画像
符号化装置、及び画像復号化装置では、画像符号化装置
が、量子化値入力部301を備え、特定の量子化値をエ
ラーコードとして設定できるものとし、得られた符号化
データについては、上記のようなエラーコード挿入回路
により、エラーコードの置き換え処理を行うことによっ
て、エラーコード検出部902と、予測誤差設定部90
3とを備えた画像復号化装置において、エラーコードを
検出した場合には、予測値がそのまま再生値として用い
られるため、誤りの影響を最小にすることが可能にな
る。
As described above, in the image coding apparatus and the image decoding apparatus according to the tenth embodiment, the image coding apparatus includes the quantization value input unit 301 and sets a specific quantization value as an error code. The obtained coded data is subjected to error code replacement processing by the error code insertion circuit as described above, so that the error code detection unit 902 and the prediction error setting unit 90
In the case where an error code is detected in the image decoding apparatus provided with No. 3, the prediction value is used as it is as the reproduction value, so that the effect of the error can be minimized.

【0144】実施の形態11.本発明の実施の形態11
は、画像の記録と再生とを行い得る、画像符号化・復号
化装置である、以上の実施の形態に示した、本発明の画
像符号化装置と画像復号化装置とでは共通の処理が多
い。そこで本実施の形態11では、共通部分を共有化
し、符号化と復号化の双方を行い得る装置としたもので
ある。
Embodiment 11 FIG. Embodiment 11 of the present invention
Is an image encoding / decoding device capable of recording and reproducing an image. Many of the processes common to the image encoding device and the image decoding device of the present invention described in the above embodiment are common. . Therefore, in the eleventh embodiment, the common portion is shared, and an apparatus capable of performing both encoding and decoding is provided.

【0145】図27は本実施の形態11による画像符号
化・復号化装置の構成を示すブロック図である。図にお
いて、1051は画素値入力部であり、dビットのダイ
ナミックレンジを有する画素値を入力する。1052は
量子化値入力部であり、符号化結果である量子化値を入
力する。1053は入力切替部であり、本装置において
処理すべき入力を切り替える。1054は量子化・逆量
子化処理部であり、符号化における量子化処理と、復号
化における逆量子化処理とを行う。量子化・逆量子化処
理部1054は、予測値生成手段1055、線形処理手
段1056、及び非線形処理手段1057を内包してい
る。予測値生成手段1055は、入力に対して予測値を
生成する。線形処理手段1056は、入力された値に対
して、除算処理、又は乗算処理を行うことにより、線形
処理値を得る。非線形処理手段1057は、上記線形処
理値と、入力された値との差分によって、非線形処理値
を得る。1058は出力切替部であり、量子化・逆量子
化処理部1054の出力する非線形処理値を出力する先
を切り替える。1059は量子化値出力部であり、符号
化結果である量子化値を出力する。1060は再生値出
力部であり、復号化結果である再生値を出力する。
FIG. 27 is a block diagram showing a configuration of an image encoding / decoding device according to the eleventh embodiment. In the figure, reference numeral 1051 denotes a pixel value input unit for inputting a pixel value having a d-bit dynamic range. Reference numeral 1052 denotes a quantization value input unit, which inputs a quantization value that is an encoding result. An input switching unit 1053 switches an input to be processed in the apparatus. Reference numeral 1054 denotes a quantization / inverse quantization processing unit that performs a quantization process in encoding and an inverse quantization process in decoding. The quantization / inverse quantization processing unit 1054 includes a predicted value generation unit 1055, a linear processing unit 1056, and a non-linear processing unit 1057. The predicted value generation unit 1055 generates a predicted value for the input. The linear processing means 1056 obtains a linear processing value by performing a division process or a multiplication process on the input value. The non-linear processing means 1057 obtains a non-linear processing value from the difference between the linear processing value and the input value. Reference numeral 1058 denotes an output switching unit that switches the output destination of the nonlinear processing value output from the quantization / inverse quantization processing unit 1054. Reference numeral 1059 denotes a quantization value output unit, which outputs a quantization value as a result of encoding. A reproduction value output unit 1060 outputs a reproduction value as a decoding result.

【0146】このように構成される、本実施の形態11
による画像符号化・復号化装置の、符号化、及び復号化
の際の動作を以下に説明する。まず、符号化処理の際、
入力切替部1053は、量子化・逆量子化処理部105
4への出力を、画素値入力部1051からの入力とする
ように、また、出力切替部1058は、量子化・逆量子
化処理部1054からの入力を、量子化値出力部105
9に出力するように設定される。
The eleventh embodiment configured as described above
The operation of the image encoding / decoding device according to the first embodiment at the time of encoding and decoding will be described below. First, during the encoding process,
The input switching unit 1053 includes a quantization / inverse quantization processing unit 105
4 is set as an input from the pixel value input unit 1051, and the output switching unit 1058 sets the input from the quantization / inverse quantization processing unit 1054 to the quantization value output unit 1051.
9 is set.

【0147】画素値が画素値入力部1051に入力され
ると、該入力画素値は量子化・逆量子化処理部1054
に入力され、予測値生成手段1055は、入力画素値に
基づいて予測値を生成する。この後、量子化・逆量子化
処理部1054は、実施の形態3による画像符号化装置
の予測値生成部106、線形量子化値生成部401、非
線形量子化値生成部402として機能し(番号は図
7)、図9のアルゴリズムに従って符号化処理を行い、
得られた量子化値を量子化値出力部1059に出力す
る。
When the pixel value is input to the pixel value input unit 1051, the input pixel value is quantized and dequantized by the quantization unit 1054.
And the predicted value generating means 1055 generates a predicted value based on the input pixel value. Thereafter, the quantization / inverse quantization processing unit 1054 functions as the prediction value generation unit 106, the linear quantization value generation unit 401, and the nonlinear quantization value generation unit 402 of the image encoding device according to the third embodiment (number Performs encoding processing according to the algorithm of FIG. 7) and FIG.
The obtained quantization value is output to the quantization value output unit 1059.

【0148】次に復号化処理の場合、入力切替部105
3は、量子化・逆量子化処理部1054への出力を、量
子化値入力部1052からの入力とするように、また、
出力切替部1058は、量子化・逆量子化処理部105
4からの入力を、再生値出力部1060に出力するよう
に設定される。
Next, in the case of the decoding process, the input switching unit 105
3 sets an output to the quantization / inverse quantization processing unit 1054 as an input from the quantization value input unit 1052;
The output switching unit 1058 includes a quantization / inverse quantization processing unit 105
4 is set to be output to the reproduction value output unit 1060.

【0149】量子化値が量子化値入力部1052から量
子化・逆量子化処理部1054に入力されると、量子化
・逆量子化処理部1054は、実施の形態3による画像
復号化装置の予測値生成部106、線形再生値生成部6
01、非線形量子化再生値生成部602、及び予測値線
形量子化値生成部603として機能し(番号は図1
0)、図11のアルゴリズムに従って復号化処理を行
い、得られた再生値を再生値出力部1060に出力す
る。
When the quantized value is input from the quantized value input unit 1052 to the quantization / dequantization processing unit 1054, the quantization / dequantization processing unit 1054 operates in the image decoding apparatus according to the third embodiment. Predicted value generator 106, linear reproduction value generator 6
01, and functions as a nonlinear quantized reproduction value generation unit 602 and a predicted value linear quantization value generation unit 603 (the numbers are the same as those in FIG. 1).
0), decoding is performed according to the algorithm of FIG. 11, and the obtained reproduction value is output to the reproduction value output unit 1060.

【0150】このように、本実施の形態11の画像符号
化・復号化装置では、入力切り替え部1053と出力切
替部1058とを備え、符号化と復号化の際の入出力を
切り替え、量子化・逆量子化処理部1054を備え、符
号化処理と復号化処理とに用いることで、同一の装置に
より符号化と復号化とを行うことで装置資源を有効に活
用できることに加えて、符号化の結果得られたデータを
直ちに再生可能であるので、種々の設定等を行うための
実験符号化、実験復号化に活用可能であり有用な装置で
ある。
As described above, the image encoding / decoding device according to the eleventh embodiment includes the input switching unit 1053 and the output switching unit 1058, and switches input / output during encoding and decoding to perform quantization and quantization. By providing an inverse quantization processing unit 1054 for use in encoding and decoding, the same device performs encoding and decoding so that device resources can be effectively used, and in addition to encoding, Since the data obtained as a result can be reproduced immediately, it is a useful device that can be used for experimental coding and decoding for performing various settings and the like.

【0151】また、本実施の形態11の画像符号化・復
号化装置において、量子化・逆量子化処理部1054
に、シフト値生成部を備えた構成とすることも可能であ
り、実施の形態4の画像符号化装置、及び画像復号化装
置と同等のものとすることができる。この場合、実施の
形態4と同様に、シフトによりダイナミックレンジを回
復して、ダイナミックレンジの制限を低減することが可
能となる。
In the image encoding / decoding apparatus according to the eleventh embodiment, the quantization / inverse quantization processing section 1054
In addition, a configuration including a shift value generation unit may be provided, and the configuration may be equivalent to the image encoding device and the image decoding device according to the fourth embodiment. In this case, as in the fourth embodiment, it is possible to recover the dynamic range by shifting and reduce the limitation of the dynamic range.

【0152】実施の形態12.本発明の実施の形態12
では、実施の形態11に示した、画像符号化・復号化装
置における、量子化・逆量子化処理部において、符号化
(量子化)処理と復号化(逆量子化)処理とに共有する
回路を示す。
Embodiment 12 FIG. Embodiment 12 of the present invention
In the image encoding / decoding apparatus described in Embodiment 11, the quantization / inverse quantization processing unit shares a circuit for encoding (quantization) processing and decoding (inverse quantization) processing. Is shown.

【0153】図28は、本実施の形態12による、符号
化・復号化装置の量子化・逆量子化共有回路の構成を示
す回路ブロック図である。図28において、1101は
図27の画素値入力部1151より入力される入力画素
値、、1102は同図の量子化値入力部1152より入
力される入力量子化値、1103は同図の再生値出力部
1060に出力される再生値、1104は同図の量子化
値出力部1059に出力される量子化値である。
FIG. 28 is a circuit block diagram showing a configuration of a quantization / dequantization shared circuit of an encoding / decoding device according to the twelfth embodiment. 28, reference numeral 1101 denotes an input pixel value input from the pixel value input unit 1151 of FIG. 27, 1102 denotes an input quantization value input from the quantization value input unit 1152 of FIG. 27, and 1103 denotes a reproduced value of FIG. A reproduction value 1104 output to the output unit 1060 is a quantization value output to the quantization value output unit 1059 in FIG.

【0154】また図28において、1105〜1112
はスイッチ、1113〜1123は加減算器、112
4、及び1125は比較器、1126、及び1127は
遅延器である。スイッチ1105は図27の入力切り替
え部1053として、又、スイッチ1112は同図の出
力切り替え部1058として機能する。他のものは同図
の量子化・逆量子化処理部1054を構成する。図28
の回路では、量子化時(符号化時)には、1105〜1
110のスイッチをeの方に接続し、逆量子化時(復号
化時)にはdの方に接続する。これによって符号化時に
は、上述の画像符号化アルゴリズムと同じ処理が実現で
き、復号化時には、上述の画像復号化アルゴリズムと同
じ処理が実現できる。
In FIG. 28, 1105-1112
Is a switch, 1131-1123 is an adder / subtractor, 112
4 and 1125 are comparators, 1126 and 1127 are delay units. The switch 1105 functions as the input switching unit 1053 in FIG. 27, and the switch 1112 functions as the output switching unit 1058 in FIG. The other components constitute the quantization / dequantization processing unit 1054 in FIG. FIG.
In the circuit (1), at the time of quantization (at the time of encoding), 1105 to 1
The switch 110 is connected to e, and is connected to d at the time of inverse quantization (at the time of decoding). Thereby, at the time of encoding, the same processing as the above-described image encoding algorithm can be realized, and at the time of decoding, the same processing as the above-described image decoding algorithm can be realized.

【0155】このように、本実施の形態12の共有回路
では、図28のように符号化処理と復号化処理とに、切
り替えて利用することによって、ほとんどの回路を共有
できるために、回路規模を大幅に低減することも可能に
なり、コストダウンが図れるとともに、装置資源の有効
な活用が可能となる。
As described above, in the shared circuit according to the twelfth embodiment, most circuits can be shared by switching between the encoding processing and the decoding processing as shown in FIG. Can be greatly reduced, cost can be reduced, and device resources can be effectively used.

【0156】以上のように本発明の画像符号化装置と復
号化装置、及び符号化・復号化装置を多数の実施例を用
いて説明した。本発明は任意の画像信号に対応可能であ
り、予測値の生成方法、入力画素値や量子化値のビット
数等も実施例以外の任意の方法を適用可能である。また
実施例のブロック図で説明した構成も処理順番も含めて
様々の実現方法が可能であり、ソフトウエアによる実現
も可能である。更に上記の複数の技術を組み合わせた画
像符号化装置、復号化装置も可能である。
As described above, the image encoding apparatus, the decoding apparatus, and the encoding / decoding apparatus according to the present invention have been described with reference to the numerous embodiments. The present invention is applicable to any image signal, and any method other than the embodiment can be applied to a method of generating a predicted value, the number of bits of an input pixel value and a quantization value, and the like. Also, the configuration described in the block diagram of the embodiment can be realized in various ways including the processing order, and can be realized by software. Furthermore, an image encoding device and a decoding device that combine the above-described techniques are also possible.

【0157】[0157]

【発明の効果】請求項1の画像符号化装置によれば、入
力画素の周辺の画素から、入力画素値に対する予測値を
生成する予測値生成手段と、線形量子化代表点を有する
線形量子化器を生成する線形量子化器生成手段と、上記
線形量子化器に対して、上記予測値の周辺付近に量子化
代表点を追加して、上記予測値付近の量子化幅を上記線
形量子化器より小さくした非線形量子化器を生成する非
線形量子化器生成手段とを備えたものとしたことで、R
OMテーブル等を用いず、単純な加減算器と比較器によ
って入力画素値を直接量子化し、小さな回路規模によっ
て非線形量子化処理を実現することが可能となり、か
つ、各量子化値自体が絶対的なレベル情報を含んでいる
ため、予測値が誤った場合にも誤り伝搬がほとんど発生
しないという効果が得られる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a predictive value generating means for generating a predictive value for an input pixel value from pixels around the input pixel, and a linear quantization having a linear quantization representative point. A linear quantizer generating means for generating a quantizer; and for the linear quantizer, a quantization representative point is added around the predicted value and the quantization width around the predicted value is linearly quantized. And a non-linear quantizer generating means for generating a non-linear quantizer smaller than the non-linear quantizer.
The input pixel value is directly quantized by a simple adder / subtractor and comparator without using an OM table or the like, so that a non-linear quantization process can be realized with a small circuit scale, and each quantized value itself is an absolute value. Since level information is included, there is an effect that error propagation hardly occurs even when a predicted value is incorrect.

【0158】請求項2の画像符号化装置によれば、請求
項1の装置において、上記予測値生成手段が生成する予
測値から、シフト値を生成するシフト値生成手段をさら
に備えたものとしたことで、量子化処理の演算にシフト
予測値を用い、小規模回路による非線形量子化と誤り伝
搬防止という効果に加え、量子化代表点の追加による非
線形量子化処理のために生じるダイナミックレンジの減
少を、ダイナミックレンジのシフト方向への拡大によっ
て回復することが可能となる。
According to a second aspect of the present invention, the image encoding apparatus of the first aspect further comprises a shift value generating means for generating a shift value from the predicted value generated by the predicted value generating means. As a result, the shift prediction value is used for the calculation of the quantization process, and in addition to the effect of non-linear quantization and error propagation prevention by a small-scale circuit, the reduction of the dynamic range caused by the non-linear quantization process by adding the quantization representative point Can be recovered by expanding the dynamic range in the shift direction.

【0159】請求項3の画像符号化装置によれば、請求
項1の装置において、上記非線形量子化器生成手段が、
非線形量子化処理のための量子化代表点追加と、ダイナ
ミックレンジ回復のための量子化代表点追加とを行うも
のとしたことで、小規模回路による非線形量子化と誤り
伝搬防止という効果に加え、量子化代表点の追加による
非線形量子化処理のために生じるダイナミックレンジの
減少を、該減少した領域への量子化代表点の追加によっ
て回復することが可能となる。
According to the image coding apparatus of claim 3, in the apparatus of claim 1, the non-linear quantizer generating means includes:
By adding a quantization representative point for non-linear quantization processing and a quantization representative point for dynamic range recovery, in addition to the effects of nonlinear quantization and error propagation prevention by a small-scale circuit, The reduction of the dynamic range caused by the non-linear quantization processing due to the addition of the quantization representative points can be recovered by adding the quantization representative points to the reduced area.

【0160】請求項4の画像符号化装置によれば、入力
画素の周辺の画素から、入力画素値に対する予測値を生
成する予測値生成手段と、dビット精度において、入力
画素値に対する除算処理によって線形量子化値を生成す
る線形量子化値生成手段と、上記入力画素値と上記予測
値との差分値によって、上記線形量子化値を補正して非
線形量子化値を生成する非線形量子化値生成手段とを備
えたものとしたことで、ROMテーブル等を用いず、単
純な加減算器と比較器によって入力画素値を直接量子化
し、小さな回路規模によって非線形量子化処理を実現す
ることが可能となり、かつ、各量子化値自体が絶対的な
レベル情報を含んでいるため、予測値が誤った場合にも
誤り伝搬がほとんど発生しないという効果が得られる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a predictive value generating means for generating a predictive value for an input pixel value from pixels around the input pixel, and a division process for the input pixel value with d-bit precision. Linear quantization value generation means for generating a linear quantization value; and a non-linear quantization value generation means for correcting the linear quantization value to generate a non-linear quantization value by a difference value between the input pixel value and the prediction value Means, the input pixel value is directly quantized by a simple adder / subtractor and comparator without using a ROM table or the like, and it is possible to realize a non-linear quantization process with a small circuit scale. In addition, since each quantized value itself contains absolute level information, there is an effect that error propagation hardly occurs even when a predicted value is incorrect.

【0161】請求項5の画像符号化装置によれば、請求
項4の装置において、上記予測値生成手段が生成する予
測値から、シフト値を生成するシフト値生成手段をさら
に備えたものとしたことで、量子化処理の演算にシフト
予測値を用い、小規模回路による非線形量子化と誤り伝
搬防止という効果に加え、量子化代表点の追加による非
線形量子化処理のために生じるダイナミックレンジの減
少を、ダイナミックレンジのシフト方向への拡大によっ
て回復することが可能となる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the image encoding apparatus of the fourth aspect, a shift value generating means for generating a shift value from the predicted value generated by the predicted value generating means is further provided. As a result, the shift prediction value is used for the calculation of the quantization process, and in addition to the effect of non-linear quantization and error propagation prevention by a small-scale circuit, the reduction of the dynamic range caused by the non-linear quantization process by adding the quantization representative point Can be recovered by expanding the dynamic range in the shift direction.

【0162】請求項6の画像符号化装置によれば、請求
項4の装置において、入力画素値の大きさが所定の所定
の範囲外である場合には、所定の制限量子化値を非線形
量子化値生成手段に対して出力する入力値制限手段をさ
らに備え、非線形量子化値生成手段は、制限量子化値を
入力された場合には、上記制限量子化値をもって非線形
量子化値とするものとしたことで、小規模回路による非
線形量子化と誤り伝搬防止という効果に加え、量子化代
表点の追加による非線形量子化処理のために生じるダイ
ナミックレンジの減少を、該減少した領域についての特
定の量子化値の出力によって回復することが可能とな
る。
According to the image coding apparatus of the sixth aspect, in the apparatus of the fourth aspect, when the magnitude of the input pixel value is out of the predetermined range, the predetermined limited quantization value is converted to the nonlinear quantization value. Input value limiting means for outputting to the quantized value generating means, wherein the non-linear quantized value generating means, when the restricted quantized value is input, uses the restricted quantized value as a non-linear quantized value. In addition to the effect of non-linear quantization and error propagation prevention by a small-scale circuit, the reduction of the dynamic range caused by the non-linear quantization processing by adding a quantization representative point, a specific for the reduced region It is possible to recover by outputting the quantized value.

【0163】請求項7の画像符号化装置によれば、請求
項1ないし6のいずれの装置において、上記予測値に対
する除算処理の余りによってオフセット値を決定し、線
形量子化器の有する線形量子化代表点の位置に、または
入力画素値に対して、上記オフセット値を加算するオフ
セット値加算手段を、線形量子化器生成手段、または線
形量子化値生成手段が有するものとしたことで、量子化
処理における演算を効率良く実行することが可能とな
る。
According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects of the present invention, the offset value is determined based on the remainder of the division of the predicted value, and the linear quantization included in the linear quantizer is performed. At the position of the representative point or with respect to the input pixel value, the linear quantizer generating means or the linear quantizing value generating means has an offset value adding means for adding the above offset value. It is possible to efficiently execute the calculation in the processing.

【0164】請求項8の画像符号化装置によれば、請求
項1ないし5のいずれかの装置において、上記入力画素
値の大きさを制限して制限入力値を出力する、入力値制
限手段をさらに備えたものとしたことで、入力画素値
を、線形量子化処理によって処理可能な範囲に制限し、
小規模な回路における誤り伝搬を防止した非線形量子化
処理において、予測符号化による画質の良好さという特
質をよく保持することが可能となる。
According to the image coding apparatus of claim 8, in the apparatus of any one of claims 1 to 5, the input value limiting means for limiting the size of the input pixel value and outputting a limited input value is provided. By providing further, the input pixel value is limited to a range that can be processed by linear quantization processing,
In the non-linear quantization processing that prevents error propagation in a small-scale circuit, it is possible to well retain the characteristic of good image quality by predictive coding.

【0165】請求項9の画像符号化装置によれば、請求
項2または5の装置において、上記シフト入力値の大き
さを制限して制限シフト入力値を出力する、シフト入力
値制限手段をさらに備えたものとしたことで、シフト入
力値を、線形量子化処理によって処理可能な範囲に制限
し、小規模な回路における誤り伝搬を防止した非線形量
子化処理において、予測符号化による画質の良好さとい
う特質を保持するにあたり、シフト値設定に応じてより
柔軟な処理を行うことが可能となる。
According to a ninth aspect of the present invention, in the apparatus of the second or fifth aspect, the shift input value limiting means for limiting the magnitude of the shift input value and outputting the limited shift input value is further provided. With this feature, the shift input value is limited to a range that can be processed by linear quantization processing, and in non-linear quantization processing that prevents error propagation in small-scale circuits, good image quality can be achieved by predictive coding. In holding the characteristic, more flexible processing can be performed according to the shift value setting.

【0166】請求項10の画像符号化装置によれば、請
求項1ないし6のいずれかの装置において、量子化手
段、または非線形量子化値生成手段は、上記生成される
量子化値の大きさを制限する量子化値制限手段を有する
ものとしたことで、符号化結果として得られる量子化値
を一定の範囲に制限し、入力値のダイナミックレンジの
制限を省きながらも、小規模な回路における誤り伝搬を
防止した非線形量子化処理において、予測符号化による
画質の良好さという特質をよく保持することが可能とな
る。
According to a tenth aspect of the present invention, in the image encoding apparatus of any one of the first to sixth aspects, the quantizing means or the non-linear quantizing value generating means is configured to determine the magnitude of the generated quantizing value. Has a quantization value limiting means for limiting the quantization value obtained as a result of encoding to a certain range, while eliminating the limitation of the dynamic range of the input value, in a small circuit. In the non-linear quantization processing that prevents error propagation, it is possible to well retain the characteristic of good image quality by predictive coding.

【0167】請求項11の画像符号化装置によれば、請
求項1ないし6のいずれかの装置において、量子化手
段、または非線形量子化値生成手段は、入力画素値が最
小である場合に対応する量子化値が最小値となり、入力
画素値が大きくなるにしたがって対応する量子化値も大
きな値となるように、上記量子化値を生成するものとし
たことで、各量子化値自体が絶対的なレベル情報を含ん
でいるものとし、予測値が誤った場合にも誤り伝搬がほ
とんど発生しないという効果が得られる。
According to the image coding apparatus of claim 11, in the apparatus of any of claims 1 to 6, the quantizing means or the non-linear quantizing value generating means corresponds to the case where the input pixel value is minimum. The quantization value is generated so that the quantization value to be obtained becomes the minimum value and the corresponding quantization value becomes larger as the input pixel value becomes larger. Level information is included, and the effect that error propagation hardly occurs even when the predicted value is incorrect is obtained.

【0168】請求項12の画像符号化装置によれば、請
求項1ないし11のいずれかの装置において、量子化手
段、または非線形量子化値生成手段は、特定のnビット
のパターンを、エラーコードとして定義し、出力する量
子化値には用いないものとしたことで、特定のパターン
をエラーコードに割り当てることができ、これによって
伝送路で誤りが発生した場合にも、再生の際エラーコー
ドを検出して誤り修正することによって、誤りの影響を
小さくすることが可能になる。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the image encoding apparatus of any one of the first to eleventh aspects, the quantizing means or the nonlinear quantized value generating means converts the specific n-bit pattern into an error code. Defined as not used for the output quantized value, it is possible to assign a specific pattern to an error code, so that even if an error occurs on the transmission line, By detecting and correcting the error, the effect of the error can be reduced.

【0169】請求項13の画像符号化装置は、請求項8
または9の装置において、上記量子化手段、または上記
非線形量子化値生成手段は、特定のnビットのパターン
を、エラーコードとして定義し、出力する量子化値には
用いないものとしたことで、上記制限により用いないパ
ターンをエラーコードと定義し、画質の良好さを得られ
るとともに、再生の際エラーコードによる誤り修正が可
能となる。
The image coding apparatus according to claim 13 is based on claim 8
Or, in the apparatus according to 9, the quantization means or the nonlinear quantization value generation means defines a specific n-bit pattern as an error code and does not use it for the output quantization value. The unused pattern is defined as an error code due to the above restriction, so that good image quality can be obtained and errors can be corrected by the error code during reproduction.

【0170】請求項14ないし24のいずれかの画像復
号化装置によれば、ROMテーブル等を用いずに非線形
量子化を実現し、回路規模の低減を図ることができる。
According to the image decoding apparatus of any one of claims 14 to 24, non-linear quantization can be realized without using a ROM table or the like, and the circuit scale can be reduced.

【0171】請求項21の画像復号化装置によれば、請
求項14ないし19のいずれかの装置において、特定の
nビットのパターンを、通常の符号化では利用しないエ
ラーコードとして定義し、入力量子化値の有するパター
ンが上記定義したエラーコードのパターンと一致する場
合は、上記予測値を上記再生値とするものとしたこと
で、伝送路で誤りが発生した場合にもエラーコードを検
出して誤り修正することによって、誤りの影響を小さく
することを可能とする。
According to the image decoding apparatus of the twenty-first aspect, in the apparatus of any one of the fourteenth to nineteenth aspects, a specific n-bit pattern is defined as an error code that is not used in ordinary encoding, and the input quantum If the pattern of the coded value matches the pattern of the error code defined above, the predicted value is set to the reproduced value, and the error code is detected even when an error occurs in the transmission path. By correcting the error, the influence of the error can be reduced.

【0172】請求項22の画像復号化装置によれば、請
求項21の画像復号化装置において、上記伝送される入
力量子化値に誤りが存在する可能性がある場合に、上記
入力量子化値を上記定義したエラーコードと置換するも
のとしたことで、誤り修正を行い得るものである。
According to the image decoding apparatus of claim 22, in the image decoding apparatus of claim 21, when there is a possibility that an error exists in the transmitted input quantization value, the input quantization value Is replaced with the error code defined above, so that error correction can be performed.

【0173】請求項23の画像符号化・復号化装置によ
れば、入力画素、又は入力量子化値の周辺の画素から、
入力画素値、又は入力量子化値に対する予測値を生成す
る予測値生成手段と、入力された線形処理対象値に対し
ての乗算又は除算を行い、線形処理値を生成する線形処
理値生成手段と、定められた非線形処理対象値と上記線
形処理値との差分値によって、上記線形処理値を補正し
て非線形処理値を生成する非線形処理値生成手段とを備
えたものとしたことで、画像符号化および復号化の回路
を共有することによって回路規模を更に低減することを
図れ、また、符号化・復号化の結果の確認が容易であ
り、種々の設定等を行うための実験符号化、実験復号化
に有効である。
According to the image encoding / decoding apparatus of the twenty-third aspect, an input pixel or a pixel around an input quantized value is
A prediction value generation unit that generates a prediction value for an input pixel value or an input quantization value, and a linear processing value generation unit that performs multiplication or division on an input linear processing target value to generate a linear processing value A non-linear processing value generating unit configured to correct the linear processing value to generate a non-linear processing value by a difference value between the determined non-linear processing target value and the linear processing value; The circuit scale can be further reduced by sharing the encoding and decoding circuits, the results of encoding and decoding can be easily confirmed, and experimental coding and experiment for performing various settings are performed. Useful for decryption.

【0174】請求項24の画像符号化・復号化装置によ
れば、請求項23の装置において、上記予測値生成手段
が生成する予測値から、シフト値を生成するシフト値生
成手段をさらに備えたものとしたことで、小規模回路と
いう効果に加え、ダイナミックレンジの減少を、ダイナ
ミックレンジのシフト方向への拡大によって回復するこ
とが可能となる。
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, the image encoding / decoding apparatus according to the twenty-third aspect further comprises a shift value generating means for generating a shift value from the predicted value generated by the predicted value generating means. With this configuration, in addition to the effect of the small-scale circuit, the decrease in the dynamic range can be recovered by expanding the dynamic range in the shift direction.

【0175】また、本発明の画像符号化装置、画像復号
化装置、及び画像符号化・復号化装置は、比較的単純な
演算処理によって、ROMテーブル等を用いずに非線形
処理を行うものであるため、小さな回路規模で実現でき
ると同時に、パーソナルコンピュータやワークステーシ
ョン等の汎用の装置において、ソフトウエアにより高速
に処理することが可能である。
The image encoding device, the image decoding device, and the image encoding / decoding device of the present invention perform non-linear processing by relatively simple arithmetic processing without using a ROM table or the like. Therefore, it can be realized with a small circuit scale, and can be processed at high speed by software in a general-purpose device such as a personal computer or a workstation.

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

【図1】本発明の実施の形態1による画像符号化装置の
構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image encoding device according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】同装置の量子化を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining quantization of the device.

【図3】同実施の形態による画像復号化装置の構成を示
すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an image decoding device according to the embodiment.

【図4】本発明の実施の形態2による画像符号化装置の
構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an image encoding device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】同装置の量子化を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram illustrating quantization of the device.

【図6】同実施の形態による画像復号化装置の構成を示
すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of an image decoding device according to the embodiment.

【図7】本発明の実施の形態3による画像符号化装置の
構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of an image encoding device according to a third embodiment of the present invention.

【図8】同装置の量子化を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining quantization of the device.

【図9】同装置による符号化を示すフローチャート図で
ある。
FIG. 9 is a flowchart showing encoding by the apparatus.

【図10】同実施の形態による画像復号化装置の構成を
示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of an image decoding device according to the embodiment.

【図11】同装置による復号化を示すフローチャート図
である。
FIG. 11 is a flowchart showing decoding by the device.

【図12】本発明の実施の形態4による画像符号化装置
の構成を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of an image encoding device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図13】同装置による符号化を示すフローチャート図
である。
FIG. 13 is a flowchart showing encoding by the apparatus.

【図14】同実施の形態による画像復号化装置の構成を
示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of an image decoding device according to the embodiment.

【図15】同装置による復号化を示すフローチャート図
である。
FIG. 15 is a flowchart showing decoding by the device.

【図16】本発明の実施の形態5による画像符号化装置
の構成を示すブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration of an image encoding device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図17】同装置の量子化を説明するための図である。FIG. 17 is a diagram for explaining quantization of the device.

【図18】同実施の形態による画像復号化装置の構成を
示すブロック図である。
FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration of an image decoding device according to the embodiment.

【図19】本発明の実施の形態6による画像符号化装置
の構成を示すブロック図である。
FIG. 19 is a block diagram illustrating a configuration of an image encoding device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図20】同実施の形態による画像復号化装置の構成を
示すブロック図である。
FIG. 20 is a block diagram illustrating a configuration of an image decoding device according to the embodiment.

【図21】同実施の形態における量子化を説明するため
の図である。
FIG. 21 is a diagram for explaining quantization in the embodiment.

【図22】本発明の実施の形態7による画像符号化装置
の構成を示すブロック図である。
FIG. 22 is a block diagram illustrating a configuration of an image encoding device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図23】本発明の実施の形態8による画像符号化装置
の構成を示すブロック図である。
FIG. 23 is a block diagram illustrating a configuration of an image encoding device according to Embodiment 8 of the present invention.

【図24】本発明の実施の形態9による画像符号化装置
での符号化を示すフローチャート図である。
FIG. 24 is a flowchart illustrating encoding performed by the image encoding device according to Embodiment 9 of the present invention;

【図25】本発明の実施の形態10による画像復号化装
置(復号化部分)の構成を示すブロック図である。
FIG. 25 is a block diagram illustrating a configuration of an image decoding device (decoding portion) according to Embodiment 10 of the present invention.

【図26】本発明の実施の形態10による画像復号化装
置(置き換え部分)の構成を示すブロック図である。
FIG. 26 is a block diagram illustrating a configuration of an image decoding device (replacement part) according to Embodiment 10 of the present invention;

【図27】本発明の実施の形態11による画像符号化・
復号化装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 27 is a diagram illustrating an image encoding / coding method according to Embodiment 11 of the present invention;
It is a block diagram which shows the structure of a decoding device.

【図28】本発明の実施の形態12による符号化・復号
化共有回路の構成を示す回路ブロック図である。
FIG. 28 is a circuit block diagram showing a configuration of an encoding / decoding shared circuit according to a twelfth embodiment of the present invention.

【図29】従来技術による、線形及び非線形量子化を説
明するための図である。
FIG. 29 is a diagram illustrating linear and nonlinear quantization according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101、1051 画素値入力部 102 線形量子化器生成部 103、801、901 非線形量子化器生成部 104 量子化部 105、303、1204 出力部 106 予測値生成部 107 シフト値生成部 301、1052 量子化値入力部 302 逆量子化部 401 線形量子化値生成部 402、1002 非線形量子化値生成部 601 線形再生値生成部 602、1201 非線形量子化再生値生成部 603 予測値線形量子化値生成部 701、1001 入力値制限部 702 画像符号化部 703 量子化値制御部 902 エラーコード検出部 903 予測誤差設定部 904 画像復号化部 1053 入力切替部 1054 量子化・逆量子化処理部 1055 線形処理手段 1056 予測値生成手段 1057 非線形処理手段 1058 出力切替部 1059 量子化値出力部 1060 再生値出力部 1201 再生値入力部 1202 エラーコード置き換え部 1203 誤り検出部 101, 1051 Pixel value input unit 102 Linear quantizer generator 103, 801, 901 Non-linear quantizer generator 104 Quantizer 105, 303, 1204 Output unit 106 Predicted value generator 107 Shift value generator 301, 1052 Quantum Quantization value input section 302 inverse quantization section 401 linear quantization value generation section 402, 1002 nonlinear quantization value generation section 601 linear reproduction value generation section 602, 1201 nonlinear quantization reproduction value generation section 603 prediction value linear quantization value generation section 701, 1001 input value limiting unit 702 image encoding unit 703 quantization value control unit 902 error code detection unit 903 prediction error setting unit 904 image decoding unit 1053 input switching unit 1054 quantization / inverse quantization processing unit 1055 linear processing means 1056 prediction value generation means 1057 nonlinear processing means 1058 output switching unit 1059 Quantized value output unit 1060 Reproduction value output unit 1201 Reproduction value input unit 1202 Error code replacement unit 1203 Error detection unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 裕士 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yuji Fujiwara 1006 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ダイナミックレンジがdビットである入
力画素値から、符号化によりnビットの量子化値を得
て、これを伝送する画像符号化装置において、 入力画素の周辺の画素から、入力画素値に対する予測値
を生成する予測値生成手段と、 dビット精度において、量子化幅が2d-n であり、2n
からあらかじめ設定された追加上限数を減じて得られる
個数の、線形量子化代表点を有する、線形量子化器を生
成する線形量子化器生成手段と、 上記線形量子化器に対して、上記予測値の周辺付近に、
上記追加上限数以下の個数の量子化代表点を追加して、
上記予測値付近の量子化幅を上記線形量子化器より小さ
くした非線形量子化器を生成する非線形量子化器生成手
段と、 上記非線形量子化器で入力画素値を量子化して、量子化
値を得る量子化手段とを備えたことを特徴とする画像符
号化装置。
1. An image coding apparatus which obtains an n-bit quantized value by encoding from an input pixel value having a dynamic range of d bits and transmits the quantized value, comprising the steps of: Prediction value generation means for generating a prediction value for the value, and a quantization width of 2 dn and 2 n in d-bit precision
A linear quantizer generating means for generating a linear quantizer having a number of linear quantization representative points obtained by subtracting a preset additional upper limit number from the above, and for the linear quantizer, Near the periphery of the value,
By adding the number of quantization representative points equal to or less than the additional upper limit number,
A non-linear quantizer generating means for generating a non-linear quantizer in which the quantization width near the predicted value is smaller than the linear quantizer, and quantizing an input pixel value with the non-linear quantizer to obtain a quantized value An image coding apparatus comprising: a quantization unit for obtaining an image.
【請求項2】 請求項1に記載の画像符号化装置におい
て、 上記予測値生成手段が生成する予測値から、シフト値を
生成するシフト値生成手段をさらに備え、 上記非線形量子化器生成手段は、 上記線形量子化器生成手段が生成する線形量子化器に対
して、上記予測値から上記シフト値を減じて得られるシ
フト予測値の周辺付近に、上記追加上限数以下の個数の
量子化代表点を追加して非線形量子化器を生成するもの
であり、 上記量子化手段は、 上記非線形量子化器で、入力画素値から上記シフト値を
減じて得られるシフト入力値を量子化して、量子化値を
得るものであることを特徴とする画像符号化装置。
2. The image encoding apparatus according to claim 1, further comprising: a shift value generating unit configured to generate a shift value from a predicted value generated by the predicted value generating unit. For the linear quantizer generated by the linear quantizer generating means, a number of quantization representatives equal to or less than the additional upper limit number are provided around a shift predicted value obtained by subtracting the shift value from the predicted value. A non-linear quantizer is generated by adding a point.The quantizing means quantizes a shift input value obtained by subtracting the shift value from an input pixel value by the non-linear quantizer, and An image encoding apparatus for obtaining an encoded value.
【請求項3】 請求項1に記載の画像符号化装置におい
て、 上記非線形量子化器生成手段は、 上記線形量子化器に対して、上記予測値の周辺付近に、
上記追加上限数から、あらかじめ設定された第2追加上
限数を減じて得られる個数以下の量子化代表点を追加し
て、上記予測値付近の量子化幅を上記線形量子化器より
小さくし、かつ、上記線形量子化器生成手段で上記線形
量子化代表点を設定されなかった、量子化幅が2d-n
ある、追加上限数の個数分の範囲に、第2追加上限数以
下の個数の量子化代表点を、上記線形量子化器より大き
な量子化幅で追加して非線形量子化器を生成するもので
あることを特徴とする画像符号化装置。
3. The image encoding apparatus according to claim 1, wherein the nonlinear quantizer generating unit is configured to:
From the additional upper limit number, the number of quantization representative points equal to or smaller than the number obtained by subtracting the second additional upper limit number set in advance is added, and the quantization width near the predicted value is made smaller than that of the linear quantizer. In addition, the linear quantizer generation unit does not set the linear quantization representative point, and the quantization width is 2 dn . An image coding apparatus, wherein a non-linear quantizer is generated by adding a quantization representative point with a quantization width larger than that of the linear quantizer.
【請求項4】 ダイナミックレンジがdビットである入
力画素値から、符号化によりnビットの量子化値を得
て、これを伝送する画像符号化装置において、 入力画素の周辺の画素から、入力画素値に対する予測値
を生成する予測値生成手段と、 dビット精度において、入力画素値を2d-n で除算して
線形量子化値を生成する線形量子化値生成手段と、 上記入力画素値と上記予測値の差分値によって、上記線
形量子化値を補正して非線形量子化値を生成する非線形
量子化値生成手段とを備えたことを特徴とする画像符号
化装置。
4. An image coding apparatus which obtains an n-bit quantized value by encoding from an input pixel value having a dynamic range of d bits and transmits the quantized value, comprising the steps of: Prediction value generation means for generating a prediction value for a value; linear quantization value generation means for generating a linear quantization value by dividing an input pixel value by 2 dn with d-bit precision; An image coding apparatus comprising: a non-linear quantization value generation unit that corrects the linear quantization value according to a value difference value to generate a non-linear quantization value.
【請求項5】 請求項4に記載の画像符号化装置におい
て、 上記予測値生成手段が生成する予測値から、シフト値を
生成するシフト値生成手段をさらに備え、 上記線形量子化値生成手段は、 dビット精度において、入力画素値から上記シフト値を
減じて得られるシフト入力値を、2d-n で除算して線形
量子化値を生成するものであることを特徴とする画像符
号化装置。
5. The image encoding apparatus according to claim 4, further comprising: a shift value generating unit configured to generate a shift value from a predicted value generated by the predicted value generating unit; An image coding apparatus, wherein a linearly quantized value is generated by dividing a shift input value obtained by subtracting the shift value from an input pixel value by 2 dn with d-bit precision.
【請求項6】 請求項4に記載の画像符号化装置におい
て、 上記入力画素値の大きさを調べ、所定の範囲内である場
合には、該入力画素値を上記線形量子化値生成手段に出
力し、 所定の範囲外である場合には、該入力画素値を出力せ
ず、かつ、所定の制限量子化値を、上記非線形量子化値
生成手段に対して出力する入力値制限手段をさらに備
え、 上記非線形量子化値生成手段は、上記入力値制限手段よ
り、上記制限量子化値を入力された場合には、上記制限
量子化値をもって非線形量子化値とするものであること
を特徴とする画像符号化装置。
6. The image encoding device according to claim 4, wherein the magnitude of the input pixel value is checked, and if the value is within a predetermined range, the input pixel value is sent to the linear quantization value generation means. And outputting the input pixel value when the value is out of the predetermined range, and outputting the predetermined limited quantization value to the non-linear quantization value generation means. Wherein the non-linear quantization value generating means, when the restricted quantization value is input from the input value restricting means, uses the restricted quantization value as a non-linear quantization value. Image encoding device.
【請求項7】 請求項1ないし6のいずれかに記載の画
像符号化装置において、 上記線形量子化器生成手段、または上記線形量子化値生
成手段が、 上記予測値を2d-n で除算した余りによってオフセット
値を決定し、上記線形量子化器の有する線形量子化代表
点の位置に、または上記入力画素値に対して、上記オフ
セット値を加算するオフセット値加算手段を有するもの
であることを特徴とする画像符号化装置。
7. The image coding apparatus according to claim 1, wherein said linear quantizer generating means or said linear quantized value generating means modulates said prediction value by 2 dn. Offset value adding means for adding the offset value to the position of the linear quantization representative point of the linear quantizer or to the input pixel value. Image encoding device.
【請求項8】 請求項1ないし5のいずれかに記載の画
像符号化装置において、 上記入力画素値の大きさを制限して制限入力値を出力す
る、入力値制限手段をさらに備えたものであることを特
徴とする画像符号化装置。
8. The image encoding apparatus according to claim 1, further comprising an input value limiting unit that outputs a limited input value by limiting a size of the input pixel value. An image encoding device, comprising:
【請求項9】 請求項2または5に記載の画像符号化装
置において、 上記シフト入力値の大きさを制限して制限シフト入力値
を出力する、シフト入力値制限手段をさらに備えたもの
であることを特徴とする画像符号化装置。
9. The image encoding apparatus according to claim 2, further comprising a shift input value limiting unit that outputs a limited shift input value by limiting the size of the shift input value. An image encoding device, characterized in that:
【請求項10】 請求項1ないし6のいずれかに記載の
画像符号化装置において、 上記量子化手段、または上記非線形量子化値生成手段
は、 上記生成される量子化値の大きさを制限する量子化値制
限手段を有するものであることを特徴とする画像符号化
装置。
10. The image encoding apparatus according to claim 1, wherein said quantization means or said nonlinear quantization value generation means limits a size of said generated quantization value. An image coding apparatus comprising a quantization value limiting unit.
【請求項11】 請求項1ないし6のいずれかに記載の
画像符号化装置において、 上記量子化手段、または上記非線形量子化値生成手段
は、 入力画素値が最小である場合に対応する量子化値が最小
値となり、入力画素値が大きくなるにしたがって対応す
る量子化値も大きな値となるように、上記量子化値を生
成するものであることを特徴とする画像符号化装置。
11. The image coding apparatus according to claim 1, wherein said quantization means or said non-linear quantization value generation means performs quantization corresponding to a case where an input pixel value is minimum. An image coding apparatus, wherein the quantization value is generated such that the value becomes a minimum value and the corresponding quantization value becomes a larger value as the input pixel value increases.
【請求項12】 請求項1ないし11のいずれかに記載
の画像符号化装置において、 上記量子化手段、または上記非線形量子化値生成手段
は、 特定のnビットのパターンを、エラーコードとして定義
し、出力する量子化値には用いないものであることを特
徴とする画像符号化装置。
12. The image encoding apparatus according to claim 1, wherein said quantization means or said nonlinear quantization value generation means defines a specific n-bit pattern as an error code. An image encoding apparatus that does not use a quantized value to be output.
【請求項13】 請求項8または9に記載の画像符号化
装置において、 上記量子化手段、または上記非線形量子化値生成手段
は、 特定のnビットのパターンを、エラーコードとして定義
し、出力する量子化値には用いないものであることを特
徴とする画像符号化装置。
13. The image encoding apparatus according to claim 8, wherein said quantization means or said non-linear quantization value generation means defines a specific n-bit pattern as an error code and outputs it. An image coding apparatus characterized in that it is not used for a quantization value.
【請求項14】 nビットの量子化値を復号化して、ダ
イナミックレンジがdビットである再生値を得る画像復
号化装置において、 入力量子化値の周辺の画素から、入力量子化値に対する
予測値を生成する予測値生成手段と、 dビット精度において、量子化幅が2d-n であり、2n
からあらかじめ設定された追加上限数を減じて得られる
個数の、線形量子化代表点を有する線形量子化器を生成
する線形量子化器生成手段と、 上記線形量子化器に対して、上記予測値の周辺付近に、
上記追加上限数以下の個数の量子化代表点を追加して、
上記予測値付近の量子化幅を上記線形量子化器より小さ
くした非線形量子化器を生成する非線形量子化器生成手
段と、 上記非線形量子化器で、入力量子化値を逆量子化して再
生値を得る逆量子化手段とを備えたことを特徴とする画
像復号化装置。
14. An image decoding apparatus for decoding a n-bit quantized value to obtain a reproduced value having a dynamic range of d bits, comprising: a predictive value for an input quantized value from pixels surrounding the input quantized value; And a prediction value generating means for generating the following formula: In d-bit precision, the quantization width is 2 dn and 2 n
A linear quantizer generating means for generating a linear quantizer having a linear quantization representative point, the number of which is obtained by subtracting a preset additional upper limit number from In the vicinity of,
By adding the number of quantization representative points equal to or less than the additional upper limit number,
A non-linear quantizer generating means for generating a non-linear quantizer in which the quantization width near the predicted value is smaller than the linear quantizer; An image decoding device comprising: an inverse quantization means for obtaining
【請求項15】 請求項14に記載の画像復号化装置に
おいて、 上記予測値からシフト値を生成するシフト値生成手段を
さらに備え、 上記非線形量子化器生成手段は、 上記線形量子化器に対して、上記予測値から上記シフト
値を引いたシフト予測値の周辺付近に、上記個数以下の
量子化代表点を追加して、非線形量子化器を生成するも
のであり、 上記逆量子化手段で得られた上記再生値に、上記シフト
値を加えた画素値を出力するものであることを特徴とす
る画像復号化装置。
15. The image decoding apparatus according to claim 14, further comprising: a shift value generating unit configured to generate a shift value from the predicted value, wherein the nonlinear quantizer generating unit is configured to generate a shift value for the linear quantizer. A non-linear quantizer is generated by adding quantization representative points equal to or less than the number in the vicinity of the shift predicted value obtained by subtracting the shift value from the predicted value to generate a nonlinear quantizer. An image decoding apparatus for outputting a pixel value obtained by adding the shift value to the obtained reproduction value.
【請求項16】 請求項14に記載の画像復号化装置に
おいて、 上記非線形量子化器生成手段は、 上記線形量子化器に対して、上記予測値の周辺付近に、
上記追加上限数から、あらかじめ設定された第2追加上
限数を減じて得られる個数以下の量子化代表点を追加し
て、上記予測値付近の量子化幅を上記線形量子化器より
小さくし、かつ、上記線形量子化器生成手段で上記線形
量子化代表点を設定されなかった、量子化幅が2d-n
ある、追加上限数の個数分の範囲に、第2追加上限数以
下の個数の量子化代表点を、上記線形量子化器より大き
な量子化幅で追加して非線形量子化器を生成すものであ
ることを特徴とする画像復号化装置。
16. The image decoding apparatus according to claim 14, wherein said nonlinear quantizer generating means is arranged to:
From the additional upper limit number, the number of quantization representative points equal to or smaller than the number obtained by subtracting the second additional upper limit number set in advance is added, and the quantization width near the predicted value is made smaller than that of the linear quantizer. In addition, the linear quantizer generation unit does not set the linear quantization representative point, and the quantization width is 2 dn . An image decoding apparatus, wherein a non-linear quantizer is generated by adding a quantization representative point with a larger quantization width than the linear quantizer.
【請求項17】 nビットの量子化値を復号化して、ダ
イナミックレンジがdビットである再生値を得る画像復
号化装置において、 入力量子化値の周辺の画素から、入力量子化値に対する
予測値を生成する予測値生成手段と、 dビット精度において、上記予測値を2d-n で除算し
て、予測値線形量子化値を生成する予測値線形量子化値
生成手段と、 dビット精度において、上記入力量子化値を2d-n 倍し
て、線形量子化再生値を生成する線形量子化再生値生成
手段と、 上記入力量子化値と上記予測値線形量子化値との差分値
によって、上記予測値または上記線形量子化再生値を補
正して、再生値を生成する逆量子化手段とを備えたこと
を特徴とする画像復号化装置。
17. An image decoding apparatus which decodes an n-bit quantized value to obtain a reproduced value having a dynamic range of d bits, comprising: predicting a predicted value for an input quantized value from pixels surrounding the input quantized value; A predicted value linearly quantized value generating unit that divides the predicted value by 2 dn to generate a predicted value linearly quantized value in d-bit precision; A linear quantization reproduction value generating means for generating a linear quantization reproduction value by multiplying the input quantization value by 2 dn, and a prediction value obtained by a difference value between the input quantization value and the prediction value linear quantization value Alternatively, an image decoding apparatus comprising: an inverse quantization means for correcting the linearly quantized reproduction value to generate a reproduction value.
【請求項18】 請求項17に記載の画像復号化装置に
おいて、 上記予測値からシフト値を生成するシフト値生成手段を
さらに備え、 上記予測値線形量子化値生成手段は、 上記予測値から上記シフト値を減じて得られるシフト予
測値を2d-n で除算して、予測値線形量子化値を生成す
るものであり、 上記逆量子化手段で生成された再生値に、上記シフト値
を加えた画素値を出力するものであることを特徴とする
画像復号化装置。
18. The image decoding apparatus according to claim 17, further comprising: a shift value generating unit configured to generate a shift value from the predicted value, wherein the predicted value linearly quantized value generating unit is configured to calculate the shift value from the predicted value. The predicted shift value obtained by subtracting the shift value is divided by 2 dn to generate a linearly quantized predicted value. The shift value is added to the reproduction value generated by the inverse quantization means. An image decoding device for outputting a pixel value.
【請求項19】 請求項17に記載の画像復号化装置に
おいて、 上記線形量子化再生値生成手段は、 上記入力量子化値が所定の値の場合には、所定の線形量
子化再生値を生成するものであることを特徴とする画像
復号化装置。
19. The image decoding apparatus according to claim 17, wherein said linear quantization reproduction value generation means generates a predetermined linear quantization reproduction value when said input quantization value is a predetermined value. An image decoding apparatus characterized in that:
【請求項20】 請求項14ないし19のいずれかに記
載の画像復号化装置において、 上記線形量子化器生成手段、または上記線形量子化再生
値生成手段が、 上記予測値を2d-n で除算した余りによってオフセット
値を決定し、上記線形量子化器の有する線形量子化代表
点の位置に、または上記線形量子化再生値に対して、上
記オフセット値を加算するオフセット値加算手段を有す
るものであることを特徴とする画像符号化装置。
20. The image decoding apparatus according to claim 14, wherein said linear quantizer generating means or said linear quantized reproduction value generating means divides said prediction value by 2 dn . An offset value adding means for determining an offset value based on a remainder and adding the offset value to the position of the linear quantization representative point of the linear quantizer or to the linear quantization reproduction value. An image encoding device, characterized in that:
【請求項21】 請求項14ないし19のいずれかに記
載の画像復号化装置において、 特定のnビットのパターンを、通常の符号化では利用し
ないエラーコードとして定義するものであり、 上記入力量子化値の有するパターンが上記定義したエラ
ーコードのパターンと一致する場合は、上記予測値を上
記再生値とするものであることを特徴とする画像復号化
装置。
21. The image decoding apparatus according to claim 14, wherein a specific n-bit pattern is defined as an error code that is not used in normal encoding. An image decoding apparatus characterized in that, when a pattern having a value matches an error code pattern defined above, the predicted value is used as the reproduction value.
【請求項22】 請求項21に記載の画像復号化装置に
おいて、 上記伝送される入力量子化値に誤りが存在する可能性が
ある場合に、 上記入力量子化値を上記定義したエラーコードと置換す
るものであることを特徴とする画像復号化装置。
22. The image decoding device according to claim 21, wherein when there is a possibility that an error exists in the input quantization value to be transmitted, the input quantization value is replaced with the defined error code. An image decoding apparatus characterized in that:
【請求項23】 ダイナミックレンジがdビットである
入力画素値から、符号化によりnビットの量子化値を得
てこれを伝送し、また、nビットの量子化値を復号化し
て、ダイナミックレンジがdビットである再生値を得る
画像符号化・復号化装置において、 入力画素、又は入力量子化値の周辺の画素から、入力画
素値、又は入力量子化値に対する予測値を生成する予測
値生成手段と、 dビット精度において、入力された線形処理対象値に対
して、2d-n による乗算又は除算を行い、線形処理値を
生成する線形処理値生成手段と、 定められた非線形処理対象値と上記線形処理値との差分
値によって、上記線形処理値を補正して非線形処理値を
生成する非線形処理値生成手段とを備えたことを特徴と
する画像符号化・復号化装置。
23. An n-bit quantized value is obtained by encoding from an input pixel value having a d-bit dynamic range and transmitted, and the n-bit quantized value is decoded to obtain a dynamic range. An image encoding / decoding device for obtaining a d-bit reproduction value, comprising: a prediction value generation unit configured to generate a prediction value for an input pixel value or an input quantization value from an input pixel or a pixel around the input quantization value. A linear processing value generating means for performing a multiplication or division by 2 dn on the input linear processing target value with d-bit precision to generate a linear processing value; An image encoding / decoding apparatus, comprising: a non-linear processing value generating unit that corrects the linear processing value based on a difference value between the processing value and a non-linear processing value.
【請求項24】 請求項23に記載の画像符号化・復号
化装置において、 上記予測値からシフト値を生成するシフト値生成手段を
さらに備えたものであることを特徴とする画像符号化・
復号化装置。
24. The image encoding / decoding apparatus according to claim 23, further comprising: a shift value generating unit configured to generate a shift value from the predicted value.
Decryption device.
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