JPH1198511A - 画像符号化装置及び画像符号化方法 - Google Patents
画像符号化装置及び画像符号化方法Info
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- JPH1198511A JPH1198511A JP25320497A JP25320497A JPH1198511A JP H1198511 A JPH1198511 A JP H1198511A JP 25320497 A JP25320497 A JP 25320497A JP 25320497 A JP25320497 A JP 25320497A JP H1198511 A JPH1198511 A JP H1198511A
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- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T9/00—Image coding
- G06T9/004—Predictors, e.g. intraframe, interframe coding
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- Multimedia (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 予測符号化を用いた画像圧縮符号化におい
て、高Ｓ／Ｎを得る。 【解決手段】 デジタル画像データはＤＰＣＭ回路１０
に供給され、隣接画素との差分値が算出される。差分値
は、直前の画素との差分値ではなく、直前の画素と一つ
前のラインに含まれる画素の平均値との差分値を算出す
る。算出された差分値はＡＤＰＣＭ回路１２に供給さ
れ、所定のしきい値を用いて量子化幅を増減して量子化
する。量子化された差分値は更にハフマン符号化回路１
４に供給され、圧縮符号化されて出力される。処理対象
画素が含まれるラインの一つ前のラインの画素データを
用いて差分値を算出することで、画像の２次元的相関を
考慮した予測符号化が可能となり、高Ｓ／Ｎが得られ
る。
て、高Ｓ／Ｎを得る。 【解決手段】 デジタル画像データはＤＰＣＭ回路１０
に供給され、隣接画素との差分値が算出される。差分値
は、直前の画素との差分値ではなく、直前の画素と一つ
前のラインに含まれる画素の平均値との差分値を算出す
る。算出された差分値はＡＤＰＣＭ回路１２に供給さ
れ、所定のしきい値を用いて量子化幅を増減して量子化
する。量子化された差分値は更にハフマン符号化回路１
４に供給され、圧縮符号化されて出力される。処理対象
画素が含まれるラインの一つ前のラインの画素データを
用いて差分値を算出することで、画像の２次元的相関を
考慮した予測符号化が可能となり、高Ｓ／Ｎが得られ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は画像符号化装置及び
画像符号化方法、特に予測符号化を用いた符号化装置及
び方法に関する。
画像符号化方法、特に予測符号化を用いた符号化装置及
び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、画像信号を伝送するシステム
において、伝送路を効率よく利用すべく画像信号を圧縮
符号化する技術が開発されている。画像信号圧縮方法と
して代表的なものに予測符号化があり、これは画像の各
点を順番に走査しながら対象画素点の近傍の画素の値と
の差分を算出することにより次の画素値の予測を行うも
のである。
において、伝送路を効率よく利用すべく画像信号を圧縮
符号化する技術が開発されている。画像信号圧縮方法と
して代表的なものに予測符号化があり、これは画像の各
点を順番に走査しながら対象画素点の近傍の画素の値と
の差分を算出することにより次の画素値の予測を行うも
のである。
【０００３】例えば、特開平７−２４０８４６号公報に
は、適応ＤＰＣＭ（ＡＤＰＣＭ）を用いて白黒多階調イ
メージデータを圧縮符号化する技術が記載されており、
隣り合う画素データの差分値を算出して次の画素値の予
測を行っている。具体的には、１番目の画素データと２
番目の画素データの差分値を用いて３番目の画素データ
を予測し、実際の画素値と予測画素値の差分値を符号化
することで符号量を削減している。
は、適応ＤＰＣＭ（ＡＤＰＣＭ）を用いて白黒多階調イ
メージデータを圧縮符号化する技術が記載されており、
隣り合う画素データの差分値を算出して次の画素値の予
測を行っている。具体的には、１番目の画素データと２
番目の画素データの差分値を用いて３番目の画素データ
を予測し、実際の画素値と予測画素値の差分値を符号化
することで符号量を削減している。
【０００４】また、特開平８−１６１５０５号公報に
は、動画像データをＡＤＰＣＭで圧縮符号化する技術が
記載されており、隣接する画素データを用いて動画像中
の３次元形状モデルの奥行き差分値を算出し、ＡＤＰＣ
Ｍ符号化を行っている。
は、動画像データをＡＤＰＣＭで圧縮符号化する技術が
記載されており、隣接する画素データを用いて動画像中
の３次元形状モデルの奥行き差分値を算出し、ＡＤＰＣ
Ｍ符号化を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、ＤＰＣ
Ｍ、あるいはＡＤＰＣＭを用いて画像信号を圧縮符号化
する場合、一般的に隣接する画素データを用いて差分値
を算出しているが、例えば２次元画像データ（ｘｙ画像
とする）の場合には、各画素は互いに直交するｘ方向と
ｙ方向の２方向に相関を有すると考えられるので、単に
隣接する一方向（ｘ方向のみ、あるいはｙ方向のみ）の
差分値を用いて予測したのでは予測の精度が低く、結果
的に復号画像の画質（Ｓ／Ｎ）が向上しない問題があっ
た。
Ｍ、あるいはＡＤＰＣＭを用いて画像信号を圧縮符号化
する場合、一般的に隣接する画素データを用いて差分値
を算出しているが、例えば２次元画像データ（ｘｙ画像
とする）の場合には、各画素は互いに直交するｘ方向と
ｙ方向の２方向に相関を有すると考えられるので、単に
隣接する一方向（ｘ方向のみ、あるいはｙ方向のみ）の
差分値を用いて予測したのでは予測の精度が低く、結果
的に復号画像の画質（Ｓ／Ｎ）が向上しない問題があっ
た。
【０００６】本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑
みなされたものであり、その目的は、予測符号化ないし
差分符号化を用いて従来以上に高Ｓ／Ｎを達成すること
ができる画像符号化装置及び画像符号化方法を提供する
ことにある。
みなされたものであり、その目的は、予測符号化ないし
差分符号化を用いて従来以上に高Ｓ／Ｎを達成すること
ができる画像符号化装置及び画像符号化方法を提供する
ことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、入力画像を圧縮符号化する画像符号
化装置であって、処理対象画素の含まれるライン内の第
１の画素データと、その１つ前のライン内の第２の画素
データを用いて処理対象画素の差分値を算出する差分算
出手段と、前記差分値を符号化する符号化手段とを有す
ることを特徴とする。
に、第１の発明は、入力画像を圧縮符号化する画像符号
化装置であって、処理対象画素の含まれるライン内の第
１の画素データと、その１つ前のライン内の第２の画素
データを用いて処理対象画素の差分値を算出する差分算
出手段と、前記差分値を符号化する符号化手段とを有す
ることを特徴とする。
【０００８】また、第２の発明は、第１の発明におい
て、前記第１画素データは、前記処理対象画素に隣接す
る画素データであることを特徴とする。
て、前記第１画素データは、前記処理対象画素に隣接す
る画素データであることを特徴とする。
【０００９】また、第３の発明は、第１、第２の発明に
おいて、前記第２の画素データは、前記処理対象画素に
隣接する画素データであることを特徴とする。
おいて、前記第２の画素データは、前記処理対象画素に
隣接する画素データであることを特徴とする。
【００１０】また、第４の発明は、第３の発明におい
て、前記第１の画素データは、前記処理対象画素の直前
の画素データであり、前記第２の画素データは、前記処
理対象画素位置より１画素シフトした画素データである
ことを特徴とする。
て、前記第１の画素データは、前記処理対象画素の直前
の画素データであり、前記第２の画素データは、前記処
理対象画素位置より１画素シフトした画素データである
ことを特徴とする。
【００１１】また、第５の発明は、第１〜第４の発明に
おいて、前記差分算出手段は、前記第１の画素データと
前記第２の画素データの平均値を用いて前記処理対象画
素の差分値を算出することを特徴とする。
おいて、前記差分算出手段は、前記第１の画素データと
前記第２の画素データの平均値を用いて前記処理対象画
素の差分値を算出することを特徴とする。
【００１２】また、第６の発明は、入力画像を圧縮符号
化する画像符号化方法であって、処理対象画素の含まれ
るライン内の第１の画素データと、その１つ前のライン
内の第２の画素データを用いて処理対象画素の差分値を
算出し、前記差分値を符号化することを特徴とする。
化する画像符号化方法であって、処理対象画素の含まれ
るライン内の第１の画素データと、その１つ前のライン
内の第２の画素データを用いて処理対象画素の差分値を
算出し、前記差分値を符号化することを特徴とする。
【００１３】また、第７の発明は、第６の発明におい
て、前記第１画素データは、前記処理対象画素に隣接す
る画素データであることを特徴とする。
て、前記第１画素データは、前記処理対象画素に隣接す
る画素データであることを特徴とする。
【００１４】また、第８の発明は、第６、第７の発明に
おいて、前記第２の画素データは、前記処理対象画素に
隣接する画素データであることを特徴とする。
おいて、前記第２の画素データは、前記処理対象画素に
隣接する画素データであることを特徴とする。
【００１５】また、第９の発明は、第８の発明におい
て、前記第１の画素データは、前記処理対象画素の直前
の画素データであり、前記第２の画素データは、前記処
理対象画素位置より１画素シフトした画素データである
ことを特徴とする。
て、前記第１の画素データは、前記処理対象画素の直前
の画素データであり、前記第２の画素データは、前記処
理対象画素位置より１画素シフトした画素データである
ことを特徴とする。
【００１６】また、第１０の発明は、第６〜第９の発明
において、前記第１の画素データと前記第２の画素デー
タの平均値を用いて前記処理対象画素の差分値を算出す
ることを特徴とする。
において、前記第１の画素データと前記第２の画素デー
タの平均値を用いて前記処理対象画素の差分値を算出す
ることを特徴とする。
【００１７】また、第１１の発明は、第１〜第５の発明
において、前記差分算出手段は、ＤＰＣＭ（差分パルス
符号変調）回路であることを特徴とする。
において、前記差分算出手段は、ＤＰＣＭ（差分パルス
符号変調）回路であることを特徴とする。
【００１８】なお、上記各発明において、画像データは
映像の走査方法により、時間的に上位ラインから下位ラ
インへ、左画素から右画素への並びとなる。ここでの符
号化はこの時間的方向の並びと同一の順序で行うものと
する。
映像の走査方法により、時間的に上位ラインから下位ラ
インへ、左画素から右画素への並びとなる。ここでの符
号化はこの時間的方向の並びと同一の順序で行うものと
する。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態について説明する。
形態について説明する。
【００２０】図１には、本実施形態の画像符号化装置の
構成ブロック図が示されている。デジタル化された画像
データ（２次元以上）はＤＰＣＭ回路１０に供給され
る。ＤＰＣＭ回路１０は、入力された画像データから差
分値を算出してＡＤＰＣＭ回路１２に出力する。差分値
の算出方法については後述する。
構成ブロック図が示されている。デジタル化された画像
データ（２次元以上）はＤＰＣＭ回路１０に供給され
る。ＤＰＣＭ回路１０は、入力された画像データから差
分値を算出してＡＤＰＣＭ回路１２に出力する。差分値
の算出方法については後述する。
【００２１】ＡＤＰＣＭ回路１２は、入力された差分値
（ＤＰＣＭ値）に応じて適応的に量子化幅を変化させて
差分値を量子化し、ハフマン符号化回路１４に出力す
る。なお、量子化幅を適応的に変化させる方法としては
任意の方法を用いることができ、本実施形態においては
以下のように設定している。
（ＤＰＣＭ値）に応じて適応的に量子化幅を変化させて
差分値を量子化し、ハフマン符号化回路１４に出力す
る。なお、量子化幅を適応的に変化させる方法としては
任意の方法を用いることができ、本実施形態においては
以下のように設定している。
【００２２】すなわち、２次元画像内における画素の座
標（ｉ，ｊ）での差分値（ＤＰＣＭ値）をＮ（ｉ，
ｊ）、ＡＤＰＣＭ変換のテーブルの数をＮA、量子化幅
をＷ、量子化幅の増減値の境界値をＭＡＸ、ＭＩＮとし
た場合、ＡＤＰＣＭ回路１２の量子化幅Ｗ（ｉ＋１，
ｊ）は
標（ｉ，ｊ）での差分値（ＤＰＣＭ値）をＮ（ｉ，
ｊ）、ＡＤＰＣＭ変換のテーブルの数をＮA、量子化幅
をＷ、量子化幅の増減値の境界値をＭＡＸ、ＭＩＮとし
た場合、ＡＤＰＣＭ回路１２の量子化幅Ｗ（ｉ＋１，
ｊ）は
【数１】 である。また、画素値が８ビット（０〜２５５）で表現
されている場合、その差分値（ＤＰＣＭ値）は−２５５
〜２５５の値をとり９ビットの符号量となるため、これ
を量子化する必要がある。そこで、ＤＰＣＭ値（−２５
５≦Ｎ（ｉ，ｊ）≦２５５）は０〜ＮAの値に変換され
る。変換の方法は以下の通りである。
されている場合、その差分値（ＤＰＣＭ値）は−２５５
〜２５５の値をとり９ビットの符号量となるため、これ
を量子化する必要がある。そこで、ＤＰＣＭ値（−２５
５≦Ｎ（ｉ，ｊ）≦２５５）は０〜ＮAの値に変換され
る。変換の方法は以下の通りである。
【００２３】
【数２】 以上のようにして０〜ＮAの値に変換された差分値は、
ハフマン符号化回路１４に供給される。
ハフマン符号化回路１４に供給される。
【００２４】ハフマン符号化回路１４は、全体のデータ
の中で出現確率の高いデータから順番に短い符号長の符
号を割り当てていくもので、これにより全体の符号量を
小さくしてデータ圧縮を行う。ハフマン符号化回路１４
で圧縮符号化された画像データは任意の蓄積メディアや
伝送路などに出力される。
の中で出現確率の高いデータから順番に短い符号長の符
号を割り当てていくもので、これにより全体の符号量を
小さくしてデータ圧縮を行う。ハフマン符号化回路１４
で圧縮符号化された画像データは任意の蓄積メディアや
伝送路などに出力される。
【００２５】なお、以上のようにして圧縮符号化された
画像信号を復号するには、図１の符号化装置と表裏の関
係にある機能を有する復号装置を用いればよく、具体的
にはハフマン復号化回路とＡＤＰＣＭ復号化回路及びＤ
ＰＣＭ復号化回路を有していればよい。
画像信号を復号するには、図１の符号化装置と表裏の関
係にある機能を有する復号装置を用いればよく、具体的
にはハフマン復号化回路とＡＤＰＣＭ復号化回路及びＤ
ＰＣＭ復号化回路を有していればよい。
【００２６】図２には、ＤＰＣＭ回路１０にて算出され
る差分値の算出方法が模式的に示されている。図２
（Ａ）は、２次元画像データの画素配列を示したもので
あり、２次元マトリクスで表されている。図中Ｘが差分
値を算出すべき処理対象画素であるとする。また、図中
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各画素はいずれも処理対象画素Ｘに隣
接する時間的に前の画素であり、画素Ｄは処理対象画素
Ｘと同一ライン内にある符号化順序として直前の画素で
ある。また、画素Ａ、画素Ｂ、画素Ｃはいずれも処理対
象画素Ｘが含まれるラインの一つ前のラインに含まれる
画素であり、画素Ｂはそのライン内において処理対象画
素Ｘの位置にある画素（すなわちｘ座標が同一であり、
ｙ座標が１だけ小さい）、画素Ｃは画素Ｂから１画素シ
フトした画素である。ここで、「１画素シフトした」と
は、ｘ座標が１だけ大きいことを意味している。画素Ｃ
は、処理対象画素Ｘとの関係で言えば、ｘ座標が１だけ
大きく、ｙ座標が１だけ小さいことになる。
る差分値の算出方法が模式的に示されている。図２
（Ａ）は、２次元画像データの画素配列を示したもので
あり、２次元マトリクスで表されている。図中Ｘが差分
値を算出すべき処理対象画素であるとする。また、図中
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各画素はいずれも処理対象画素Ｘに隣
接する時間的に前の画素であり、画素Ｄは処理対象画素
Ｘと同一ライン内にある符号化順序として直前の画素で
ある。また、画素Ａ、画素Ｂ、画素Ｃはいずれも処理対
象画素Ｘが含まれるラインの一つ前のラインに含まれる
画素であり、画素Ｂはそのライン内において処理対象画
素Ｘの位置にある画素（すなわちｘ座標が同一であり、
ｙ座標が１だけ小さい）、画素Ｃは画素Ｂから１画素シ
フトした画素である。ここで、「１画素シフトした」と
は、ｘ座標が１だけ大きいことを意味している。画素Ｃ
は、処理対象画素Ｘとの関係で言えば、ｘ座標が１だけ
大きく、ｙ座標が１だけ小さいことになる。
【００２７】本実施形態のＤＰＣＭ回路１０では、この
ような隣接画素群を用いて処理対象画素Ｘにおける差分
値（ＤＰＣＭ値）Ｘｄ（図２（Ｂ）参照）として、以下
の５種類の差分値を算出した。
ような隣接画素群を用いて処理対象画素Ｘにおける差分
値（ＤＰＣＭ値）Ｘｄ（図２（Ｂ）参照）として、以下
の５種類の差分値を算出した。
【００２８】タイプ（ｔｙｐｅ）１：Ｘｄ＝Ｘ−Ｄ タイプ（ｔｙｐｅ）２：Ｘｄ＝Ｘ−（Ｂ＋Ｄ）／２ タイプ（ｔｙｐｅ）３：Ｘｄ＝Ｘ−（Ｂ−Ａ＋Ｄ） タイプ（ｔｙｐｅ）４：Ｘｄ＝Ｘ−（Ｃ＋Ｄ）／２ タイプ（ｔｙｐｅ）５：Ｘｄ＝Ｘ−（Ａ＋Ｄ）／２ ｔｙｐｅ１は、従来と同様に処理対象画素Ｘと隣り合う
直前の画素Ｄとの差分値であり、ｔｙｐｅ２〜４は直前
の画素Ｄに加え、さらに処理対象画素Ｘが含まれるライ
ンの一つ前のライン内の画素Ａ〜Ｃを用いて差分値を算
出したものである。すなわち、ｔｙｐｅ２は画素Ｄと画
素Ｂの平均値を用いて差分値を算出したものであり、画
素Ｄと画素Ｂの平均値を処理対象画素Ｘの予測値とし、
実際の画素値と予測値の差分を処理対象画素Ｘの画素値
としたものである。また、ｔｙｐｅ４は画素Ｄと画素Ｃ
の平均値を用いて差分値を算出したものであり、画素Ｄ
と画素Ｃの平均値を処理対象画素Ｘの予測値とし、実際
の画素値と予測値の差分を処理対象画素Ｘの画素値とし
たものである。また、ｔｙｐｅ５は画素Ｄと画素Ａの平
均値を用いて差分値を算出したものであり、画素Ｄと画
素Ａの平均値を処理対象画素Ｘの予測値とし、実際の画
素値と予測値の差分を処理対象画素Ｘの画素値としたも
のである。
直前の画素Ｄとの差分値であり、ｔｙｐｅ２〜４は直前
の画素Ｄに加え、さらに処理対象画素Ｘが含まれるライ
ンの一つ前のライン内の画素Ａ〜Ｃを用いて差分値を算
出したものである。すなわち、ｔｙｐｅ２は画素Ｄと画
素Ｂの平均値を用いて差分値を算出したものであり、画
素Ｄと画素Ｂの平均値を処理対象画素Ｘの予測値とし、
実際の画素値と予測値の差分を処理対象画素Ｘの画素値
としたものである。また、ｔｙｐｅ４は画素Ｄと画素Ｃ
の平均値を用いて差分値を算出したものであり、画素Ｄ
と画素Ｃの平均値を処理対象画素Ｘの予測値とし、実際
の画素値と予測値の差分を処理対象画素Ｘの画素値とし
たものである。また、ｔｙｐｅ５は画素Ｄと画素Ａの平
均値を用いて差分値を算出したものであり、画素Ｄと画
素Ａの平均値を処理対象画素Ｘの予測値とし、実際の画
素値と予測値の差分を処理対象画素Ｘの画素値としたも
のである。
【００２９】そして、これら４種類の差分値を用いてＡ
ＤＰＣＭ回路１２で量子化し、さらにハフマン符号化回
路１４で圧縮符号化した画像データを、復号装置にて複
合し、復号画像のＳ／Ｎと圧縮率を評価した。なお、用
いた画像はＭＰＥＧ２の標準動画像である「Ｆｌｏｗｅ
ｒ Ｇａｒｄｅｎ」のフレーム画像を輝度信号Ｙ、色差
信号Ｃｂ、Ｃｒの要素に分解したものを用い、それぞれ
の要素について変換を施している。
ＤＰＣＭ回路１２で量子化し、さらにハフマン符号化回
路１４で圧縮符号化した画像データを、復号装置にて複
合し、復号画像のＳ／Ｎと圧縮率を評価した。なお、用
いた画像はＭＰＥＧ２の標準動画像である「Ｆｌｏｗｅ
ｒ Ｇａｒｄｅｎ」のフレーム画像を輝度信号Ｙ、色差
信号Ｃｂ、Ｃｒの要素に分解したものを用い、それぞれ
の要素について変換を施している。
【００３０】図３には、復号画像の画質の評価結果が示
されている。横軸はＡＤＰＣＭ回路１２におけるＡＤＰ
ＣＭテーブルビット数であり、縦軸はＳ／Ｎのピーク値
（ＰＳＮＲ）である。上述したようにＡＤＰＣＭ変換の
テーブルの数をＮAとした場合、テーブルビット数が４
ビットの場合には、ＮA＝１６（０〜１５）、テーブル
ビット数が５ビットの場合にはＮA＝３２（０〜３１）
である。また、図において折線ａはｔｙｐｅ１のＳ／
Ｎ、折線ｂはｔｙｐｅ２のＳ／Ｎ、折線ｃはｔｙｐｅ３
のＳ／Ｎ、折線ｄはｔｙｐｅ４のＳ／Ｎ、折線ｅはｔｙ
ｐｅ５のＳ／Ｎである。
されている。横軸はＡＤＰＣＭ回路１２におけるＡＤＰ
ＣＭテーブルビット数であり、縦軸はＳ／Ｎのピーク値
（ＰＳＮＲ）である。上述したようにＡＤＰＣＭ変換の
テーブルの数をＮAとした場合、テーブルビット数が４
ビットの場合には、ＮA＝１６（０〜１５）、テーブル
ビット数が５ビットの場合にはＮA＝３２（０〜３１）
である。また、図において折線ａはｔｙｐｅ１のＳ／
Ｎ、折線ｂはｔｙｐｅ２のＳ／Ｎ、折線ｃはｔｙｐｅ３
のＳ／Ｎ、折線ｄはｔｙｐｅ４のＳ／Ｎ、折線ｅはｔｙ
ｐｅ５のＳ／Ｎである。
【００３１】この図から分かるように、全ての折線ａ〜
ｅでＡＤＰＣＭテーブルビット数が増大するほど復号画
像のＳ／Ｎは増大して画質が向上していく。これは、テ
ーブルビット数が増大する程、ＡＤＰＣＭ回路１２での
量子化の精度が向上するためであると考えられる。ま
た、最もＳ／Ｎが高いテーブルビット数８ビットで比較
すると、折線ｃが約１５ｄＢ、折線ａが約４０ｄＢ、折
線ｂが約４５ｄＢ、折線ｄが約４６ｄＢ、折線ｅが約３
８ｄＢとなり、折線ｃ＜折線ｅ＜折線ａ＜折線ｂ＜折線
ｄの順でＳ／Ｎが高くなっている。すなわち、従来の差
分値であるｔｙｐｅ１（折線ａ）に対して、処理対象画
素Ｘの含まれるラインの一つ前のラインに含まれる画素
データＢ、Ｃを用いて差分値を算出したｔｙｐｅ２ある
いはｔｙｐｅ４の方が高Ｓ／Ｎが得られており、特に直
前の画素Ｄと一つ前のラインの処理対象画素位置にある
画素Ｂより１画素シフトした画素Ｃとの平均を用いて差
分値を算出したｔｙｐｅ４で最も高いＳ／Ｎが得られて
いる。
ｅでＡＤＰＣＭテーブルビット数が増大するほど復号画
像のＳ／Ｎは増大して画質が向上していく。これは、テ
ーブルビット数が増大する程、ＡＤＰＣＭ回路１２での
量子化の精度が向上するためであると考えられる。ま
た、最もＳ／Ｎが高いテーブルビット数８ビットで比較
すると、折線ｃが約１５ｄＢ、折線ａが約４０ｄＢ、折
線ｂが約４５ｄＢ、折線ｄが約４６ｄＢ、折線ｅが約３
８ｄＢとなり、折線ｃ＜折線ｅ＜折線ａ＜折線ｂ＜折線
ｄの順でＳ／Ｎが高くなっている。すなわち、従来の差
分値であるｔｙｐｅ１（折線ａ）に対して、処理対象画
素Ｘの含まれるラインの一つ前のラインに含まれる画素
データＢ、Ｃを用いて差分値を算出したｔｙｐｅ２ある
いはｔｙｐｅ４の方が高Ｓ／Ｎが得られており、特に直
前の画素Ｄと一つ前のラインの処理対象画素位置にある
画素Ｂより１画素シフトした画素Ｃとの平均を用いて差
分値を算出したｔｙｐｅ４で最も高いＳ／Ｎが得られて
いる。
【００３２】このように、処理対象画素のラインより一
つ前のラインに含まれる画素データを用いて差分値を算
出することにより高Ｓ／Ｎが得られる理由は必ずしも明
らかではないが、単に直前の画素データＤとの差分値を
算出する場合にはそのラインの方向（ｘ方向）の相関の
みを算出しているにすぎず、これに対して一つ前のライ
ンに含まれる画素データとの平均値を用いて差分値を算
出することにより、横のラインのみならず縦のライン
（ｘ方向及びｙ方向）の相関を考慮して差分値を算出す
ることになり（処理対象画素Ｘの画素値を画素Ｄと画素
Ｃの平均値で予測しているから）、２次元画像の相関を
よく表現しているためであると考えられる。
つ前のラインに含まれる画素データを用いて差分値を算
出することにより高Ｓ／Ｎが得られる理由は必ずしも明
らかではないが、単に直前の画素データＤとの差分値を
算出する場合にはそのラインの方向（ｘ方向）の相関の
みを算出しているにすぎず、これに対して一つ前のライ
ンに含まれる画素データとの平均値を用いて差分値を算
出することにより、横のラインのみならず縦のライン
（ｘ方向及びｙ方向）の相関を考慮して差分値を算出す
ることになり（処理対象画素Ｘの画素値を画素Ｄと画素
Ｃの平均値で予測しているから）、２次元画像の相関を
よく表現しているためであると考えられる。
【００３３】一方、図４には、各差分値の圧縮率の変化
が示されている。横軸は図３の横軸と同様にＡＤＰＣＭ
のテーブルビット数であり、縦軸は圧縮率である。な
お、圧縮率＝１．０は圧縮されていないことを示してお
り、従って縦軸の数値が小さいほど圧縮の度合が大きい
ことを示している。図中、折線ａ〜ｅは、図３と同様に
それぞれｔｙｐｅ１〜５に対応している。
が示されている。横軸は図３の横軸と同様にＡＤＰＣＭ
のテーブルビット数であり、縦軸は圧縮率である。な
お、圧縮率＝１．０は圧縮されていないことを示してお
り、従って縦軸の数値が小さいほど圧縮の度合が大きい
ことを示している。図中、折線ａ〜ｅは、図３と同様に
それぞれｔｙｐｅ１〜５に対応している。
【００３４】以上、図３及び図４から明らかなように、
処理対象画素Ｘの差分値Ｘｄとして従来のようにＸｄ＝
Ｘ−Ｄを算出するのではなく、Ｘｄ＝Ｘ−（Ｂ＋Ｄ）／
２、より好ましくはＸｄ＝Ｘ−（Ｃ＋Ｄ）／２を算出し
てＡＤＰＣＭ処理することで、従来以上に高Ｓ／Ｎを得
ることができる。
処理対象画素Ｘの差分値Ｘｄとして従来のようにＸｄ＝
Ｘ−Ｄを算出するのではなく、Ｘｄ＝Ｘ−（Ｂ＋Ｄ）／
２、より好ましくはＸｄ＝Ｘ−（Ｃ＋Ｄ）／２を算出し
てＡＤＰＣＭ処理することで、従来以上に高Ｓ／Ｎを得
ることができる。
【００３５】なお、本実施形態においてはＡＤＰＣＭの
変換方法として上述の（１）式及び（２）式を用いた
が、本発明はこれに限定されることはなく任意の変換方
式を用いることができる。
変換方法として上述の（１）式及び（２）式を用いた
が、本発明はこれに限定されることはなく任意の変換方
式を用いることができる。
【００３６】また、量子化幅の増減値の境界値として本
実施形態のようにＭＡＸ、ＭＩＮという２つの異なる境
界値を用いるのではなく、単一の境界値（ＭＡＸ＝ＭＩ
Ｎ）を用いて量子化幅を増減させることも可能であり、
その増減量も任意に設定することができる。
実施形態のようにＭＡＸ、ＭＩＮという２つの異なる境
界値を用いるのではなく、単一の境界値（ＭＡＸ＝ＭＩ
Ｎ）を用いて量子化幅を増減させることも可能であり、
その増減量も任意に設定することができる。
【００３７】さらに、本実施形態においてはＭＰＥＧ２
の標準動画像を用いて圧縮符号化したが、本発明はＭＰ
ＥＧ２に限定されるものではなく、２次元以上の任意の
画像データに適用することができる。
の標準動画像を用いて圧縮符号化したが、本発明はＭＰ
ＥＧ２に限定されるものではなく、２次元以上の任意の
画像データに適用することができる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば予
測符号化ないし差分符号化を用いて従来以上に高Ｓ／Ｎ
を得ることができる。
測符号化ないし差分符号化を用いて従来以上に高Ｓ／Ｎ
を得ることができる。
【図１】 本発明の実施形態の構成ブロック図である。
【図２】 実施形態における画素配列と差分値算出を示
す説明図である。
す説明図である。
【図３】 実施形態におけるＡＤＰＣＭテーブルビット
数とＳ／Ｎ（ピーク値）との関係を示すグラフ図であ
る。
数とＳ／Ｎ（ピーク値）との関係を示すグラフ図であ
る。
【図４】 実施形態におけるＡＤＰＣＭテーブルビット
数と圧縮率との関係を示すグラフ図である。
数と圧縮率との関係を示すグラフ図である。
１０ ＤＰＣＭ回路、１２ ＡＤＰＣＭ回路、１４ ハ
フマン符号化回路。
フマン符号化回路。
Claims (11)
- 【請求項１】 入力画像を圧縮符号化する画像符号化装
置であって、 処理対象画素の含まれるライン内の第１の画素データ
と、その１つ前のライン内の第２の画素データを用いて
処理対象画素の差分値を算出する差分算出手段と、 前記差分値を符号化する符号化手段と、 を有することを特徴とする画像符号化装置。 - 【請求項２】 前記第１画素データは、前記処理対象画
素に隣接する画素データであることを特徴とする請求項
１記載の画像符号化装置。 - 【請求項３】 前記第２の画素データは、前記処理対象
画素に隣接する画素データであることを特徴とする請求
項１、２のいずれかに記載の画像符号化装置。 - 【請求項４】 前記第１の画素データは、前記処理対象
画素の直前の画素データであり、前記第２の画素データ
は、前記処理対象画素位置より１画素シフトした画素デ
ータであることを特徴とする請求項３記載の画像符号化
装置。 - 【請求項５】 前記差分算出手段は、前記第１の画素デ
ータと前記第２の画素データの平均値を用いて前記処理
対象画素の差分値を算出することを特徴とする請求項
１、２、３、４のいずれかに記載の画像符号化装置。 - 【請求項６】 入力画像を圧縮符号化する画像符号化方
法であって、 処理対象画素の含まれるライン内の第１の画素データ
と、その１つ前のライン内の第２の画素データを用いて
処理対象画素の差分値を算出し、 前記差分値を符号化することを特徴とする画像符号化方
法。 - 【請求項７】 前記第１画素データは、前記処理対象画
素に隣接する画素データであることを特徴とする請求項
６記載の画像符号化方法。 - 【請求項８】 前記第２の画素データは、前記処理対象
画素に隣接する画素データであることを特徴とする請求
項６、７のいずれかに記載の画像符号化方法。 - 【請求項９】 前記第１の画素データは、前記処理対象
画素の直前の画素データであり、前記第２の画素データ
は、前記処理対象画素位置より１画素シフトした画素デ
ータであることを特徴とする請求項８記載の画像符号化
方法。 - 【請求項１０】 前記第１の画素データと前記第２の画
素データの平均値を用いて前記処理対象画素の差分値を
算出することを特徴とする請求項６、７、８、９のいず
れかに記載の画像符号化方法。 - 【請求項１１】 前記差分算出手段は、ＤＰＣＭ回路で
あることを特徴とする請求項１、２、３、４、５のいず
れかに記載の画像符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25320497A JPH1198511A (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | 画像符号化装置及び画像符号化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25320497A JPH1198511A (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | 画像符号化装置及び画像符号化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1198511A true JPH1198511A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=17248008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25320497A Pending JPH1198511A (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | 画像符号化装置及び画像符号化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1198511A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007020036A (ja) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Toshiba Corp | 画像送信装置および画像受信装置 |
| US7715638B2 (en) | 2003-01-13 | 2010-05-11 | Nokia Corporation | Processing of images using a limited number of bits |
| WO2019167673A1 (ja) * | 2018-03-01 | 2019-09-06 | ソニー株式会社 | 画像処理装置および方法、撮像素子、並びに、撮像装置 |
-
1997
- 1997-09-18 JP JP25320497A patent/JPH1198511A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7715638B2 (en) | 2003-01-13 | 2010-05-11 | Nokia Corporation | Processing of images using a limited number of bits |
| USRE43256E1 (en) | 2003-01-13 | 2012-03-20 | Nokia Corporation | Processing of images using a limited number of bits |
| JP2007020036A (ja) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Toshiba Corp | 画像送信装置および画像受信装置 |
| WO2019167673A1 (ja) * | 2018-03-01 | 2019-09-06 | ソニー株式会社 | 画像処理装置および方法、撮像素子、並びに、撮像装置 |
| CN111801948A (zh) * | 2018-03-01 | 2020-10-20 | 索尼公司 | 图像处理装置和方法、成像元件和成像装置 |
| JPWO2019167673A1 (ja) * | 2018-03-01 | 2021-03-04 | ソニー株式会社 | 画像処理装置および方法、撮像素子、並びに、撮像装置 |
| CN111801948B (zh) * | 2018-03-01 | 2023-01-03 | 索尼公司 | 图像处理装置和方法、成像元件和成像装置 |
| US11765468B2 (en) | 2018-03-01 | 2023-09-19 | Sony Corporation | Image processing device and method thereof, imaging element, and imaging device |
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