JPS62214790A - 画像情報圧縮装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は画像情報を伝送する際に画像情報を圧縮する画
像情報圧縮装置に関するものである。

〔従来の技術］ 従来、例えばＮＴＳＣ方式等の映像信号をディジタル化
して伝送する場合に、そのディジタル化された信号を伝
送に要する信号帯域の拡大を抑えるため、情報量も減少
させる必要がある。

上述の帯域圧縮の一手法として、予測符号化方式がある
が以下、この予測符号化方式について説明する。

第２図は予測符号化方式のブロックダイヤルグラムであ
る。

第２図に於いて、１は映像信号入力端子、２は低域ろ波
器（”ＬＰＦ”と記す）、３はアナログ・ディジタル変
換器（以下“Ａ　／　Ｄ　”と記載する）、４は減算器
、５は量子化器、６は逆量子化器、７は加算器、９は予
測器、１０は伝送路、１１は逆量子化器、１２は加算器
、１３は予測器、１４はディジタル・アナログ変換器（
以下“”　Ｄ　／　Ａ　”と記載する）、１５はＬＰＦ
、１８は映像信号出力端子である。

映像信号は映像信号入力端子１を介してＬＰＦ２に供給
される。ＬＰＦ２は不要成分を除去する為に使用される
。ＬＰＦ２の出力信号はＡ／Ｄ　３でディジタル情報に
変換される。Ａ／Ｄ変換器３の出力と予測器９の出力の
差すなわち予測誤差が減算器４で算出される。算出され
た予測誤差は二子化器５で量子化され、伝送路１０へ供
給される。一方、量子化器５の出力は逆量子化器６を介
して加算器７で予測器９の出力と加算され予測器９に人
力される。

伝送路１０を出た信号は逆量子化器１１を介して加算器
１２に印加され、予測器１３の出力と加算される。加算
器１２の出力はＤ／Ａ変換器１４と予測器１３とに夫々
人力され、Ｄ／Ａ変換器１４でアナログ信号に復元され
る。ざらにＬＰＦ１５で不要成分が除去されて映像信号
出力端子１６を介して映像信号が取り出される。

周知の通り減算器４で発生される予測誤差信号の情報量
はＡ／Ｄ変換器３から送出される情報量よりも減少して
おり仮にＡ／Ｄ変換器３で１画素当り８ビツトを割り当
てたとして上述の予測誤差を伝送する為には１画素当り
例えば４ビット程度に削減出来る。すなわち、算出され
た予測誤差を１６通り（２４）の代表値で伝送すること
が可能となる。１６通りのどれかに変換する操作は量子
化器５で実行され４ビツト構成のデータに変換される。

なお、逆量子化器６，１１は４ビツト構成のデータを所
定の代表値（８ビツト構成）に逆変換することになる。

上述の説明でもわかる通り予測符号化装置に於いては、
予測誤差は予測方式に大きく左右される。従って、帯域
圧縮の度合いは予測方式に依存することになる。

上記、予測方式としては前値予測がその代表的なもので
、前値予測とは今伝送する画素の予測値として１画素直
前の画素の値とするものである。

映像信号はその性質上隣接画素間の相関性は非常に高い
為この様な前値予測方式は簡単でかつ比較的良い予測が
出来る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前値予測では第３図に示すように画像の
垂直方向のエツジ部分Ｅなど輝度変化の急峻な個所で量
子化誤差がフレーム間で変化する為エツジの位置にエツ
ジビジネスと呼ばれるビクビクした変動のように見える
妨害が生ずる。なお第３図において○印は輝度レベルの
高いサンプリングポイント、Ｏ印は輝度レベルの低いサ
ンプリングポイントを表わしている。以上の様な現象は
第４図に示すように非線形量子化では人力レベルが大き
くなる程量子化ステップが粗くなる為、今仮に人力レベ
ルがＡ付近にあるとフレーム毎に代表値ＢをとったりＣ
をとったりする為に起こるもので、エツジ部分のように
予測誤差の大きい部分では量子化ステップが粗い為前述
の様な妨害が目立つ。

また、予測方式として１ライン前の画素を予測値とする
ライン間予測を用いると、水平方向のエツジにおいて上
記と同様の妨害を生じる。

木発明は、上記問題に鑑みて成されたもので簡単な構成
で画像のエツジ部分でも劣化の少ない画像情報圧縮装置
の提供を目的とする。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明の画像情報圧縮装置は画像は画像情報の急峻な変
化を検出する検出手段と、該検出手段において画像情報
の急峻な変化が画面上で連続する欅に発生した場合に量
子化の特性を切換える切換手段とを有するものである。

〔作　用〕

以上の構成により、画像情報の急峻な変化が画面上で連
続する様に発生した場合に量子化特性を切１ｈえること
により該急峻な変化の連続部分ニオいて最適な量子化を
行うことが出来る。

（実施例） 以下、木発明を実施例を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例としての予測符号化装置のブ
ロック図を示したものであり、第２図と同一のものには
同一の符番を付してあり、説明は省略する。

また、本発明では予測方式として前値予測を用いた場合
を例に説明して行く。

第１図において、入力端子１より人力された映像信号は
ＬＰＦ２により不要成分を除去した後Ａ／Ｄ変換器３に
おいてディジタル情報に変換された後に減算器４で予測
器９の出力との差が算出され、予測誤差信号として量子
化器５に供給されると共にエツジ検出器２０に供給され
る。該エツジ検出器２ｏは人力映像信号に例えば垂直方
向のエツジが発生しているか否かを検出するもので、そ
の検出結果に応じて量子化器５及び逆量子化器６の量子
化特性及び逆量子化特性を切換える様に動作するもので
ある。

以下第５図を用いてエツジ検出器２０を詳細に説明する
。

第５図において、入力端子３０より人力された予測誤差
信号は比較器３１に人力される。該比較器３１には閾値
信号ＴＨが人力されており、比較器３１では予１１１１
１誤差信号と閾値信号ＴＨとを比較して、比較信号を出
力する、すなわち予測誤差信号の方が大きい場合にはハ
イ（Ｈ）レベルの比較信号を出力し、小さい場合にはロ
ー（Ｌ）レベルの比較信号を出力する。そして、該比較
信号は１ライン遅延回路３２に供給されると共にアンド
回路３４に供給される。また、１ライン遅延回路３２に
て１水平ライン期間遅延された比較信号はさらに１ライ
ン遅延回路３３及びアンド回路３４に供給される。また
、１ライン遅延回路３３によってトライン期間遅延され
た比較信号はアンド回路３４に供給される。つまり、ア
ンド回路３４には現ラインの人力映像信号における比較
信号と１ライン前の映像信号における比較１８号と２ラ
イン前の映像信号にお＋−する比較信号が供給されるこ
とになり、これら３ライン分の比較信号の論理和をとり
、その結果をエツジ検出信号として出力端子３５より量
子化器５、逆量子化器６に出力される。

本実施例においては３ライン続けて該予測誤差信号が閾
値信号ＴＲＩを越えた時、すなわちアンド回路３４に供
給される比較信号がすべてＨレベルの場合には、その部
分が垂直方向にのびるエツジであると判定し、また、該
比較信号のいずれかがＬレベルの場合にはエツジでない
と判定され、エツジであると判定された場合にはＨレベ
ル、エツジでないと判定された場合にはＬレベルのエツ
ジ検出信号を量子化器５、逆量子化器６に出力する。

量子化器５において切換えられる量子化特性は第６図に
示す揉なもので、該映像信号が平坦な部分を表わしてい
る場合、つまりエツジ検出器２０においてエツジでない
と判定されＬレベルのエツジ検出信号が入力された場合
は第６図（ａ）に示す様な非線形量子化特性とし、該映
像信号がエツジの部分を表わしている場合、つまり、エ
ツジ検出器２０においてエツジであると判定されＨレベ
ルのエツジ検出信号が入力された場合は第６図（ｂ）に
示す様は非線形量子化特性となる様に該量子化器５の量
子化特性は切換わる。また、逆量子化器６は同様に該エ
ツジ検出信号により量子化器５の量子化特性に対応した
逆量子化特性が非線形と線形で切換わる様になっている
。

以下、上記の様にしてエツジ検出器２ｏより出力される
エツジ検出信号によって量子化特性及び逆量子化特性が
切換えられる量子化器５、逆量子化器６を用いて第２図
と同様に予測符号化された映像信号は第２図と同様に伝
送路１ｏに出力され伝送される。

この様にして伝送を行うことにより垂直方向のエツジ部
分において線形の量子化を行う様にすることによりエツ
ジビジネスを抑制することが出来る。

また、以上の様にして伝送される映像信号を復元する場
合には復元側において第５図と同様のエツジ検出器を設
けて逆量子化器の逆量子化特性を切換える様にすれば逆
量子化特性を切換える為の特別な情報信号を伝送する必
要がなくなる。

以上ここまでは垂直方向のエツジ部分を検出し、この部
分の劣化を抑える様に量子化器、逆量子化器の特性を切
換える様にしたか、水平方向のエツジ部分を検出する場
合には第５図に示したｌライン遅延回路３２．３３を夫
、々１サンプル遅延回路とし、３サンプルポイントの比
較信号がすべてＨレベルの時にはこの部分がエツジであ
ると判定することが出゛来、この判定結果に応じて例え
ば前述の様なライン間予測を行う場合の量子化器及び逆
量子化器の特性を切換える様にすれば良い。

また、該１ライン遅延回路３２．３３を１ライン＋１サ
ンプルあるいは１ラインー１サンプル遅延回路とするこ
とにより斜め方向のエツジ部を検出することも可能で、
遅延回路の遅延時間を変えることにより画面上の任意の
エツジを検出することができる。

また、本実施例においては量子化特性、逆量子化特性を
線形と非線形の２種用意したか、前述のな様な閾値信号
ＴＨ及び量子化特性を複数種用意し、該閾値信号ＴＨと
の比較結果に応じてどの量子化特性にするか、切換える
様にすることにより前述の効果は更に向上する。

（発明の効果） 以上説明した来た様に、本発明により簡単な構成で画像
のエツジ部分においての劣化の少ない画像情報圧縮装置
を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例として本発明を適用した予測
符号化装置のブロック図を示したものである。 第２図は従来の予測符号化装置及び復号化装置のブロッ
ク図を示したものである。 第３図は画面上における画像のエツジ部分を示した図で
ある。 第４図は非線形二子化器の量子化特性を示した図である
。 第５図は第１図のエツジ検出器の一構成例を示す図であ
る。 第６図は量子化特性を示す図で、（ａ）が非線形量子化
特性、（ｂ）が線形量子化特性を示している。 ２０’−−−一エツジ検出器、 ３１−−−一比較器、 ３２．３３−−−−１ライン遅延回路、３４−−−−ア
ンド回路。 Ｔ５■ 入η 男６（２］

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像情報を該画像情報の予測値と比較し、その差分値を
   量子化し、符号化して伝送する場合において、該画像情
   報の急峻な変化を検出する検出する手段と、該検出手段
   において検出された画像情報の急峻な変化が画面上で連
   続する様に発生した場合に前記量子化の特性を切換える
   切換手段を有することを特徴とする画像情報圧縮装置。