JPS6262685A - 高能率符号化装置 - 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 本発明は画像の高能率符号化装置に関するものである。

従来の技術 画像を高能率符号化する手法の１つである２次元予測符
号化は第４図のように、現時刻の標本値ＨＫ対して垂直
方向に隣接する標本値の復号値ｈｖとづいてＨを量子化
・符号化するものである。この時、一般に画像では隣接
する標本値間には大きな相関が存在するため、α＋β汝
１の場合には（Ｈ誤差と呼ぶ）を量子化して伝送するこ
とによシ、高能率符号化が可能となる。

発明が解決しようとす゛る間°駅点 しかしながら上記の従来例ではα、βを固定しているが
、実際の画像では標本値毎に水平方向および垂直方向の
標本値間の相関が変動するため、予測誤差の増大を招い
ていた。また同時に従来例では量子化特性も固定してい
るため、大きな予測誤差が生起した場合に量子化誤差の
増大を招いていた。

本発明はかかる点に鑑み、上記のような問題点を改善す
る高能率符号化装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するだめの手段 本発明は捷ず画像の標本値を２次元的に１ブロックＫ個
の標本値からなるブロックに分割し、各ブロックの標本
値をに次直交変換してに個ずつの直交成分を得る。ここ
で現時刻のブロックの直交Ｈ・・・・・・、）（Ｋ）を
現時刻のブロックに垂直方向Ｉ に隣接するブロックの直交成分の復号値（ｈ■１゜ｈ■
２．・・・・・・、　　ｈＶＫ）と水平方向に隣接する
ブロックの直交成分の復号値（ｈＨｌ　１　ｈ、β２　
、・・・・・・、　ｈＨＫ）からＨｉ”ａｉｈＨｉ＋β
１ｈＶｉ　（１＝’　＋２＋　・・・・・・、Ｋ）とし
て求め、このα、およびβ、を各直交成分毎に水平方向
および垂直方向の相関をもとにして決定する。また特に
垂直方向のブロックに対して相関の大きい直交成分Ｈｘ
１と水平方向のブロックに対して相関の大きい直交成分
ＨＹ１について、方向および水平方向のブロック間の相
関を予測し、ｉ　％　Ｘｌ　、　Ｙｌ時におけるβ４．
β１および量子化特性を変化させる。

作　　用 本発明は前記した構成により、各直交成分に対するα、
、β、をその直交成分の隣接するブロックに対する相関
にもとづいて決定するため、従来方法に比較して予測誤
差を減少させることができる。

きｉ　）Ｘｌ、Ｙｌ時のα　、β　および量子化特性を
決定することに」：り予測誤差および量子化誤差を減少
させることができる。

実施例 第１図に本発明の一実施例を示す。この装置はに＝４の
時における実施例である。第１図の１は現時刻のブロッ
クの４（＝Ｋ）つの標本値を入力する入力部分、２は４
次アダマール変換器、３〜６は減算器、７〜１０は量子
化器、１１〜１８は加算器、１９〜２４は乗算器、２５
は比較器、２６〜２７はバッファ、２８は符号化器、２
９は出力部分である。

第１図の入力部分１に入力される標本値の様子を示した
のが第２図で、各ブロックは２行２列ずつの標本値から
構成されている。ここで現時刻に入力されるブロックの
標本値を第２図のようにｘｌ、ｘ２．ｘ３．ｘ４と呼ぶ
ことにする。

さて第１図の入力部分１から入力された標本値（Ｘ　１
．　！　２　、　Ｘ　３．　Ｘ　４）は４次アダマール
変換器２によって次式を満たす４つの直交成分（Ｈｌ　
＋Ｈ２＋Ｈ３，Ｈ４）に変換される。

Ｈ１＝ｘ１＋ｘ２＋ｘ３＋ｘ４　・・・・・・・・・　
（１）Ｈ２−ｘｌ−ｘ２−ｘ３＋ｘ４　　・・・・・・
・・・　（２）Ｈ３−ｘｌ−ｘ２＋ｘ３−ｘ４　・・・
・・・・・・　（３）Ｈ４−Ｘ　１＋　Ｘ　２−　Ｘ　
３−　）Ｃ４””　”　”’　　（４）これを２次元的
に表したのが第３図である。第３図よシＨ３は垂直方向
のブロックと大きな相関を持ち、Ｈ４は水平方向のブロ
ックと大きな相関を持つ。そこで第１図の装置では、１
ブロツクバツフア２６の出力である水平方向に隣接する
ブロックのＨ３に対応する直交成分を乗算器２１で〆倍
した値と、（１ライン）−（１ブロツク）バッファ２７
の出力である垂直方向に隣接するブロックのＨ３に対応
する直交成分を乗算器２３で％倍した値とを加算器１７
で加算してＨ３に対する予測値とする。同様にＨ４に対
する予測値は、１ブロツクバツフア２６の出力を乗算器
２２で％倍した値と、（１ライン）−（１ブロツク）バ
ッファ２７の出力を乗算器２４でに倍した値とを加算器
１８で加算して得る。そして４次アダマール変換器２か
ら出力されるＨ３と、Ｈ３に対する予測値は減算器５で
その差（予測誤差）が求められ、その値は量子化器９で
量子化され、符号化器２８で符号化されて出力部分２９
へ出力される。またＨ４も減算器６で予測誤差が求めら
れ、量子化器１０で量子化され、符号化器２８で符号化
されて出力部分２９へ出力される。

次に量子化器９の出力である量子化されたＨ３に対する
予測誤差（Ｄ３）と、量子化器１０の出力である量子化
されだＨ４に対する予測誤差（Ｄ４）は比較器２５に入
力される。比較器２６ではＤ３とＤ４の値を調べ、Ｄ３
が大きい場合には垂直方向のブロック間の相関が小さい
と判断し、Ｄ４が大きい場合には水平方向のブロック間
の相関が小さいと判断する。そこでＨｌ、Ｈ２に対する
水平方向の予測計数αと、垂直方向の予測計算βを次の
ように定める。

（１）　Ｄ３が大きくＤ４も大きい場合：α＝％、β−
％ （２）Ｄ３が大きくＤ４が小さい場合：α−％、β＝Ｘ （３）　　Ｄ　３が小さくＤ４が大きい場合：α＝Ｘ、
β＝％ （４）　　Ｄ　３が小さりＤ４　も小さい場合：α−％
、β＝％ また同時にＤ３およびＤ４の両方とも大きな値を取る場
合にはＨｌ　およびＨ２に対する予測誤差が大きな値を
取る確率が高いため、量子化器７および量子化器８の量
子化特性のダイナミックレンジを大きいものに切り替え
る。そこで１ブロツクバツフア２６および（１ライン）
−（１ブロツク）バッファ２７のＨｌ　およびＨ２に対
応する出力は乗算器１９および乗算器２０でα倍、β倍
されて加算器１６および加算器１６で加算され、それぞ
れＨｌ　およびＨ２に対する予測値となる。このように
して得た予測値は減算器３および減算器４においてそれ
ぞれＨｌ、Ｈ２を減算され、その出力は量子化器７およ
び量子化器８で量子化され、符号化器２８で符号化され
て出力部分２９へ出力される。

また量子化器７〜１０から出力されるＨ１〜Ｈ４の予測
誤差はそれぞれ加算器１１〜１４においてＨ１〜Ｈ４の
予測値に加算されて１ブロツクバツフア２６に入力され
る。

以上が第１図の装置の動作である。この装置を用いるこ
とにより、各直交成分の予測値はそれぞれに適した予測
係数を用いて計算されるため、予測誤差が減少する。特
にＨｌ　およびＨ２に対する予測係数および量子化特性
は、Ｈ３およびＨ４の予測誤差から求めるだめ、予測誤
差および量子化誤差が減少することになる。またこの装
置の復号器は、符号化器と同様にして予測値を生成する
部分と、伝送された予測誤差をそれに加算する部分とで
構成されるため、符号化器とほとんとの部分を共用でき
るため装置化が容易である。

最後に本実施例は２次元４次アダマール変換の場合につ
いて述べているが、本発明はとのような次数の直交変換
についても実現できるものであり、予測係数の値や予測
方法もいろいろな方法が適用できるものである。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば各直交成分に対する
予測係数を各直交成分の垂直および水平方向の相関をも
とにして決定するため、予測誤差の小さい優れた予測が
可能となる。また一部の直交成分の予測誤差から、他の
直交成分の予測係数および量子化特性を変化させること
により、予測誤差および量子化誤差を小さくすることが
でき、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は同実施例
のブロック化の説明図、第３図は同実施例の直交変換の
説明図、第４図は従来例の説明図である。 ２・・・・・・アダマール変換器、３〜６・・・・・・
減算器、７〜１０・・・・・・量子化器、１１〜１８・
・・・・・加算器、１９〜２４・・・・・・乗算器、２
５・・・・・・比較器、２６〜２７・・・・・・バッフ
ァ、２８・・・・・・符号化器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 第４図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像の標本値を２次元的に１ブロックＫ個の標本
   値からなるブロックに分割する分割手段と、前記分割手
   段によって得られたＫ個の標本値をＫ次直交変換してＫ
   個の直交成分を得る直交変換手段と、現時刻に符号化す
   べきブロックのＫ個の直交成分を既に符号化された隣接
   するブロックの直交成分の符号語を復号した値から２次
   元予測する予測手段と、前記現時刻に符号化すべきブロ
   ックの直交成分の値を前記予測手段によって得られる予
   測値にもとずいて量子化する量子化手段と、前記量子化
   手段によって得られた量子化値を符号化して伝送し、こ
   れを受信した復号器が前記量子化手段および前記予測手
   段にもとづいて復号する復号手段を備えたことを特徴と
   する高能率符号化装置。
2. （２）直交変換手段がアダマール変換であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の高能率符号化装置。
3. （３）予測手段が現時刻のブロックの直交成分（Ｈ＿１
   、Ｈ＿２、……、Ｈ＿Ｋ）の予測値（■＿１、■＿２、
   ……、■＿Ｋ）をこのブロックの垂直方向に隣接するブ
   ロックの直交成分の復号値（ｈ＿Ｖ＿１、ｈ＿Ｖ＿２、
   ……、ｈ＿Ｖ＿Ｋ）と水平方向に隣接するブロックの直
   交成分の復号値（ｈ＿Ｈ＿１、ｈ＿Ｈ＿２、……、ｈ＿
   Ｈ＿Ｋ）を用いて、■＿ｉ＝α＿ｉｈ＿Ｈ＿ｉ＋β＿ｉ
   ｈ＿Ｖ＿ｉ（ｉ＝１、２、……、Ｋ）、（α＿ｉ＋β＿
   ｉ≒１）として求めることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項または第２項記載の高能率符号化装置。
4. （４）予測手段が現時刻のブロックの直交成分（Ｈ＿１
   、Ｈ＿２、……、Ｈ＿Ｋ）のうち、垂直方向に隣接する
   ブロックの同一直交成分に対して相関の高い直交成分を
   Ｈ＿Ｘ（Ｘは１からＫまである数）とし、水平方向に隣
   接するブロックの同一直交成分に対して相関の高い直交
   成分をＨ＿Ｙ（Ｙは１からＫまでのある数）とする時、
   Ｈ＿ＸおよびＨ＿Ｙに対する予測値を求める場合にβ＿
   Ｘ＞α＿Ｘおよびα＿Ｙ＞β＿Ｙとすることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項記載の高能率符号化装置。
5. （５）予測手段があるＸ１（Ｘ１∈Ｘ）、Ｙ１（Ｙ１∈
   Ｙ）について（Ｈ＿Ｘ＿１−■＿Ｘ＿１）および（Ｈ＿
   Ｙ＿１−■＿Ｙ＿１）から、（Ｈ＿１、Ｈ＿２、……、
   Ｈ＿Ｋ）と（ｈ＿Ｖ＿１、ｈ＿Ｖ＿２、……、ｈ＿Ｖ＿
   Ｋ）および（ｈ＿Ｈ＿１、ｈ＿Ｈ＿２、……、ｈ＿Ｈ＿
   Ｋ）との相関を予測し、ｉ≠Ｘ１、Ｙ１におけるα＿ｉ
   、β＿ｉをこれにもとづいて決定することを特徴とする
   特許請求の範囲第４項記載の高能率符号化装置。
6. （６）量子化手段が直交成分の値と予測値との差分を量
   子化することを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２
   項、第３項、第４項または第５項記載の高能率符号化装
   置。
7. （７）量子化手段が（Ｈ＿Ｘ＿１−■＿Ｘ＿１）および
   （Ｈ＿Ｙ＿１−■＿Ｙ＿１）から予測される隣接ブロッ
   クに対する相関にもとづいてｉ≠Ｘ１、Ｙ１時の直交成
   分に対する量子化特性を変化させることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項
   または第６項記載の高能率符号化装置。