JPS63136890A - 画像信号符号化装置 - Google Patents
画像信号符号化装置Info
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- JPS63136890A JPS63136890A JP61284788A JP28478886A JPS63136890A JP S63136890 A JPS63136890 A JP S63136890A JP 61284788 A JP61284788 A JP 61284788A JP 28478886 A JP28478886 A JP 28478886A JP S63136890 A JPS63136890 A JP S63136890A
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- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 5
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 4
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
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。
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、静止画像信号を高能率にデータ圧縮し、画像
データの蓄積容量の削減、画像データの伝送時間の短縮
を図る技術に関する。
データの蓄積容量の削減、画像データの伝送時間の短縮
を図る技術に関する。
（従来の技術）
従来、直交変換符号化において、直交変換係数の一部の
みを選択して送るとき、その分散の値の小さなものは、
切り捨てて送らないことが行われていた。そして、係数
の分散は、符号化対象画像の平均的統計量によって求め
られていた。ただし、平均的統計量から切り捨てる係数
を定めると、高次の変換出力が伝送されず、画像の輪郭
線がぼやけたり、あるいは蛇行するようになる。そこで
これを防止するため宮原他、″′ゾーンを適応化した直
交変換符号化方式”テレビジョン学会誌、ｖｏｌ。
みを選択して送るとき、その分散の値の小さなものは、
切り捨てて送らないことが行われていた。そして、係数
の分散は、符号化対象画像の平均的統計量によって求め
られていた。ただし、平均的統計量から切り捨てる係数
を定めると、高次の変換出力が伝送されず、画像の輪郭
線がぼやけたり、あるいは蛇行するようになる。そこで
これを防止するため宮原他、″′ゾーンを適応化した直
交変換符号化方式”テレビジョン学会誌、ｖｏｌ。
３９、 Ｎｏ、１０．Ｏｃｔ、、 １９８４． ｐｐ８
９８〜９０４（以下文献１と呼ぶ）では第４図（ａ）に
示すような４つのカテゴリーを設け、カテゴリーごどに
量子化器を設計し、切り捨てるべき係数をカテゴリーご
どに変化させていた。第４図（ａ）で斜線部は、その部
分に比較的大きな成分が集中することを示す。また第４
図（ｂ）は、第４図（ａ）の変換出力に対応する画像の
例を示している。
９８〜９０４（以下文献１と呼ぶ）では第４図（ａ）に
示すような４つのカテゴリーを設け、カテゴリーごどに
量子化器を設計し、切り捨てるべき係数をカテゴリーご
どに変化させていた。第４図（ａ）で斜線部は、その部
分に比較的大きな成分が集中することを示す。また第４
図（ｂ）は、第４図（ａ）の変換出力に対応する画像の
例を示している。
［カテゴリ−１１低次から漬方向に大きな変換出力が生
じる；縦方向に輪郭が存在する場合に対応する。
じる；縦方向に輪郭が存在する場合に対応する。
［カテゴリ−２］低次から縦方向に大きな変換出力が生
じる；漬方向に輪郭が存在する場合に対応する。
じる；漬方向に輪郭が存在する場合に対応する。
〔カテゴリ−３］低次から斜め方向に大きな変換出力が
生じる；斜め方向に輪郭が存在する場合に対応する。
生じる；斜め方向に輪郭が存在する場合に対応する。
［カテゴリ−４］低次から正方形状に大きな変換出力が
生じる；直流成分の多い場合に相当し、画像平坦部分や
、上記３カテゴリーに含まれないものに対応する。
生じる；直流成分の多い場合に相当し、画像平坦部分や
、上記３カテゴリーに含まれないものに対応する。
第３図に従来の直交変換符号化のブロック図を示す。画
像信号ｘ（ｔ）を標本化器９で標本化して標本化画像信
号ｘｋを得、Ｘｋをんつ変換８１０でん０変換して、デ
ジタル化画像信号Ｘｋを得、ブロック編成器１１におい
てｘｋをＮ×Ｎ画素ごどにブロック編成してブロック化
された画像信号［ｘｋ、１１＝Ｘ（ｋ＝１．・・・、Ｎ
およびｌ＝１．・−、Ｎ）を得、直交変換器１２におい
てＸに対し直交変換マトリックスＡによってＹ ＝ Ａ
ＸＡｔなる変換を行い変換出力Ｙ＝［ｙ、、］を得る。
像信号ｘ（ｔ）を標本化器９で標本化して標本化画像信
号ｘｋを得、Ｘｋをんつ変換８１０でん０変換して、デ
ジタル化画像信号Ｘｋを得、ブロック編成器１１におい
てｘｋをＮ×Ｎ画素ごどにブロック編成してブロック化
された画像信号［ｘｋ、１１＝Ｘ（ｋ＝１．・・・、Ｎ
およびｌ＝１．・−、Ｎ）を得、直交変換器１２におい
てＸに対し直交変換マトリックスＡによってＹ ＝ Ａ
ＸＡｔなる変換を行い変換出力Ｙ＝［ｙ、、］を得る。
最後に量子化器１３によってＹを量子化し量子化変換出
力Ｙ’ ＝［）Ｆ’ ｔ、５１を得る。文献１では、量
子化器１３をカテゴリーごどに４通り用意しそれぞれ別
々に量子化を行なっている。
力Ｙ’ ＝［）Ｆ’ ｔ、５１を得る。文献１では、量
子化器１３をカテゴリーごどに４通り用意しそれぞれ別
々に量子化を行なっている。
（発明が解決しようとする問題点）
文献１では、カテゴリーごどに量子化を行なっていると
はいえ、各カテゴリーごとの量子化器は、各カテゴリー
に属するブロックの平均的統計量から定められている。
はいえ、各カテゴリーごとの量子化器は、各カテゴリー
に属するブロックの平均的統計量から定められている。
それゆえ切り捨てられる係数もやはりカテゴリーごとの
平均的統計量から定められている。しかし、カテゴリー
の数が４つと少なく十分に画像の局所的な性質を表現し
ているとはいいがたい欠点があった。そこで本発明では
、十分に画像の局所的な性質に適合するように切り捨て
る係数を選択し、この問題点を解決する。
平均的統計量から定められている。しかし、カテゴリー
の数が４つと少なく十分に画像の局所的な性質を表現し
ているとはいいがたい欠点があった。そこで本発明では
、十分に画像の局所的な性質に適合するように切り捨て
る係数を選択し、この問題点を解決する。
（問題点を解決するための手段）
本発明によれば、静止画像信号Ｘをデジタル化してＮ×
Ｎ画素のブロックにまとめる手段と、このブロック化さ
れた画像信号Ｘを直交変換する手段と、直交変換の出力
信号Ｙを各成分ごどに量子化する手段と、前記量子化出
力信号Ｙ′のうち水平方向周波数成分がｋｃより高次の
成分、垂直方向周波数成分が延より高次の成分を、切り
捨て成分の誤差パワーの総和がある定められた最大誤差
パワーより小なるように、Ｊｃなる値を定め、Ｉｃｅ、
ｌｃより高次の水平、垂直周波数成分を切り捨てててゼ
ロにする手段と、ｋｃ。
Ｎ画素のブロックにまとめる手段と、このブロック化さ
れた画像信号Ｘを直交変換する手段と、直交変換の出力
信号Ｙを各成分ごどに量子化する手段と、前記量子化出
力信号Ｙ′のうち水平方向周波数成分がｋｃより高次の
成分、垂直方向周波数成分が延より高次の成分を、切り
捨て成分の誤差パワーの総和がある定められた最大誤差
パワーより小なるように、Ｊｃなる値を定め、Ｉｃｅ、
ｌｃより高次の水平、垂直周波数成分を切り捨てててゼ
ロにする手段と、ｋｃ。
恥を送出する手段と、切り捨てられなかった量子化出力
信号Ｙ“を圧縮符号化して送出する手段とからなること
を特徴とする画像信号符号化装置と、静止画像信号Ｘを
デジタル化してＮ×Ｎ画素のブロックにまとめる手段と
、このブロック化された画像信号Ｘを直交変換する手段
と、直交変換の出力信号Ｙのうち、水平方向周波数成分
がｋｃより高次の成分、垂直方向周波数成分がｌｃより
高次の成分を切り捨ててゼロにしたとき、切り捨て成分
の誤差パワーの総和がある定められた最大誤差パワーよ
り小なるようｋｃ、ｌｃなる値を定め、ｋｃ、ｌｃより
高次の水平、垂直周波数成分を切り捨ててゼロにする手
段と、ｋｃ、ｌｃを送出する手段と、直交変換の出力信
号Ｙのうち切り捨てられなかた信号Ｙ“を圧縮符号化し
て送出する手段を有することを特徴とする画像信号符号
化装置が得られる。
信号Ｙ“を圧縮符号化して送出する手段とからなること
を特徴とする画像信号符号化装置と、静止画像信号Ｘを
デジタル化してＮ×Ｎ画素のブロックにまとめる手段と
、このブロック化された画像信号Ｘを直交変換する手段
と、直交変換の出力信号Ｙのうち、水平方向周波数成分
がｋｃより高次の成分、垂直方向周波数成分がｌｃより
高次の成分を切り捨ててゼロにしたとき、切り捨て成分
の誤差パワーの総和がある定められた最大誤差パワーよ
り小なるようｋｃ、ｌｃなる値を定め、ｋｃ、ｌｃより
高次の水平、垂直周波数成分を切り捨ててゼロにする手
段と、ｋｃ、ｌｃを送出する手段と、直交変換の出力信
号Ｙのうち切り捨てられなかた信号Ｙ“を圧縮符号化し
て送出する手段を有することを特徴とする画像信号符号
化装置が得られる。
（作用）
本発明によれは、各ブロックごどに適応的に高次の成分
を切り捨て、高周波数成分に多く含まれている画像信号
のノイズ成分を除去しつつ画像信号の主要な成分を高能
率に符号化できる。
を切り捨て、高周波数成分に多く含まれている画像信号
のノイズ成分を除去しつつ画像信号の主要な成分を高能
率に符号化できる。
（実施例）
第１の本発明の実施例を第１図に示す。標本化器１、ん
の変換Ｇ２、ブロック編成器３、直交変換器４までの動
作は第３図の従来例と特に変りはない。従来例と異なる
のは、量子化器５のあとに、係数選択器６を設けるとこ
ろにある。量子化器５は、文献１のごとくカテゴリーご
どに設ける必要は特にない。ただし係数選択Ｓ６により
たとえ量子器化５によって切り捨てられなかった係数、
すなわちゼロでない係数も、高次の成分はブロックごど
に適応的に切り捨てる。適応的に切り捨てる基準は、た
とえばあらかじめ許容される最大誤差パワーＥＭＡＸを
まず全ブロック共通に設けておき、あるブロックにおい
て水平方向周波数成分がある次数ｋｃより高次の成分を
切り捨ててゼロにしても、そのブロックにおける誤差パ
ワーの総和、すなわち切り捨てられた係数の２乗和がＥ
ＭＡＸより小ならば、次数ｋｃより高次の成分を切り捨
てるということが考えられる。
の変換Ｇ２、ブロック編成器３、直交変換器４までの動
作は第３図の従来例と特に変りはない。従来例と異なる
のは、量子化器５のあとに、係数選択器６を設けるとこ
ろにある。量子化器５は、文献１のごとくカテゴリーご
どに設ける必要は特にない。ただし係数選択Ｓ６により
たとえ量子器化５によって切り捨てられなかった係数、
すなわちゼロでない係数も、高次の成分はブロックごど
に適応的に切り捨てる。適応的に切り捨てる基準は、た
とえばあらかじめ許容される最大誤差パワーＥＭＡＸを
まず全ブロック共通に設けておき、あるブロックにおい
て水平方向周波数成分がある次数ｋｃより高次の成分を
切り捨ててゼロにしても、そのブロックにおける誤差パ
ワーの総和、すなわち切り捨てられた係数の２乗和がＥ
ＭＡＸより小ならば、次数ｋｃより高次の成分を切り捨
てるということが考えられる。
このとき誤差パワーを切り捨てられた係数の２乗和とし
たが切り捨てられた係数の絶対値和、切り捨てられた係
数の個数などさまざまに定義することができる。垂直周
波数成分の切り捨ても同様に行うことができる。すなわ
ち、垂直周波数成分に対し、ある次数ｌｃより高次の成
分を切り捨ててゼロにしても、そのブロックにおける誤
差パワーの総和、すなわち切り捨てられた係数の２乗和
かＥＭＡＸより小ならば、次数ｌｃより高次の成分を切
り捨てる。誤差パワーがさまざまに定義できることも水
平周波数成分の場合と同様である。ｋｃ、ｌｃより高次
の周波数成分を切り捨てたときの水平、垂直周波数成分
の誤差パワーがＥＭＡＸより大ならば、ｋｃ。
たが切り捨てられた係数の絶対値和、切り捨てられた係
数の個数などさまざまに定義することができる。垂直周
波数成分の切り捨ても同様に行うことができる。すなわ
ち、垂直周波数成分に対し、ある次数ｌｃより高次の成
分を切り捨ててゼロにしても、そのブロックにおける誤
差パワーの総和、すなわち切り捨てられた係数の２乗和
かＥＭＡＸより小ならば、次数ｌｃより高次の成分を切
り捨てる。誤差パワーがさまざまに定義できることも水
平周波数成分の場合と同様である。ｋｃ、ｌｃより高次
の周波数成分を切り捨てたときの水平、垂直周波数成分
の誤差パワーがＥＭＡＸより大ならば、ｋｃ。
ｌｃの次数を上げ、誤差パワーがＥＭＡＸより小なるよ
うなｋｃ、１ｃを見つける。このようにして係数選択器
６では、水平、垂直周波数成分のうち高次のものを適応
的に切り捨てることにより、次段の圧縮符号化器７で符
号化対象となる係数を削減できる。切り捨てられた高次
成分は、画像信号の雑音的な成分であることが多く、画
像信号の主要成分はあまり劣化しないことが多い。圧縮
符号化器７では、係数選択器６でＹ′より選択して取り
出した直交変換係数Ｙ″を不等長符号化するあるいは適
応的なビット割り当てをするなどし符号２を得る。マル
チプレクサ８は、係数選択器６よりのｋｃ、１ｃおよび
不等長符号化器７よりの２をマルチプレクスして伝送路
へ送出する。
うなｋｃ、１ｃを見つける。このようにして係数選択器
６では、水平、垂直周波数成分のうち高次のものを適応
的に切り捨てることにより、次段の圧縮符号化器７で符
号化対象となる係数を削減できる。切り捨てられた高次
成分は、画像信号の雑音的な成分であることが多く、画
像信号の主要成分はあまり劣化しないことが多い。圧縮
符号化器７では、係数選択器６でＹ′より選択して取り
出した直交変換係数Ｙ″を不等長符号化するあるいは適
応的なビット割り当てをするなどし符号２を得る。マル
チプレクサ８は、係数選択器６よりのｋｃ、１ｃおよび
不等長符号化器７よりの２をマルチプレクスして伝送路
へ送出する。
第２の本発明の実施例を第２図に示す。標本化器１、ん
Ｄ変換器２、ブロック編成器３、直交変換器４は第１図
と同様である。係数選択器６も第１図と同様であるが、
入力が量子化前の直交変換係数Ｙである点が異なる。圧
縮符号化器１４はＹ＃を圧縮符号化し符号２を得る。圧
縮符号化器１４としてＹ“を量子化してから量子化出力
信号を不等長符号化するもの、Ｙをベクトル量子化する
ものなど種々のものが考えられる。マルチプレクサ８は
、符号ｚ、ｋｃ、１ｃをマルチプレクスして出力する。
Ｄ変換器２、ブロック編成器３、直交変換器４は第１図
と同様である。係数選択器６も第１図と同様であるが、
入力が量子化前の直交変換係数Ｙである点が異なる。圧
縮符号化器１４はＹ＃を圧縮符号化し符号２を得る。圧
縮符号化器１４としてＹ“を量子化してから量子化出力
信号を不等長符号化するもの、Ｙをベクトル量子化する
ものなど種々のものが考えられる。マルチプレクサ８は
、符号ｚ、ｋｃ、１ｃをマルチプレクスして出力する。
（発明の効果）
本発明によれば、各ブロックごどに、水平、垂直周波数
成分のうち高次のものを適応的に切り捨てることにより
、符号化対象となる直交変換係数の数を削減し、画像信
号を高能率に符号化できる。そのとき、切り捨てられる
成分は高次の成分であるので、画像信号のうちのノイズ
的成分であることが多く、画像信号の主要成分に対し大
きな劣化は与えない。高次成分を切−り捨てるためのパ
ラメータｋｃ、１ｃはブロックサイズがＮ×ＮならばＮ
２通りの組合せが考えられ、文献１のごとくカテゴリー
が４通りに限られると比較すれば、ずっと組合せの数も
多く高度に適応的である。
成分のうち高次のものを適応的に切り捨てることにより
、符号化対象となる直交変換係数の数を削減し、画像信
号を高能率に符号化できる。そのとき、切り捨てられる
成分は高次の成分であるので、画像信号のうちのノイズ
的成分であることが多く、画像信号の主要成分に対し大
きな劣化は与えない。高次成分を切−り捨てるためのパ
ラメータｋｃ、１ｃはブロックサイズがＮ×ＮならばＮ
２通りの組合せが考えられ、文献１のごとくカテゴリー
が４通りに限られると比較すれば、ずっと組合せの数も
多く高度に適応的である。
第１図及び第２図は本発明のブロック図の一例を示す図
、第３図は従来の直交変換符号化装置のブロック図、第
４図（ａ）、（ｂ）は従来の符号化装置におけるカテゴ
リー分けを説明する図である。 図において１，９・・・標本化器、２，１０・・・ん０
変換器、３゜１１・・・ブロック編成器、４，１２・・
・直交変換器、５，１３０．・量子化器、６・・・係数
選択器、８・・・マルチプレクサ、７゜１４・・・圧縮
符号化器。 、−１− ｒ””Ｍ ｕ ＩＩ ＠ｘ＠４ 第４図 （ａ） 変換出力 領域 低次−一一−高次 高次 （ｂ） 空間領域 （輪郭の方向）
、第３図は従来の直交変換符号化装置のブロック図、第
４図（ａ）、（ｂ）は従来の符号化装置におけるカテゴ
リー分けを説明する図である。 図において１，９・・・標本化器、２，１０・・・ん０
変換器、３゜１１・・・ブロック編成器、４，１２・・
・直交変換器、５，１３０．・量子化器、６・・・係数
選択器、８・・・マルチプレクサ、７゜１４・・・圧縮
符号化器。 、−１− ｒ””Ｍ ｕ ＩＩ ＠ｘ＠４ 第４図 （ａ） 変換出力 領域 低次−一一−高次 高次 （ｂ） 空間領域 （輪郭の方向）
Claims (2)
- （１）静止画像信号ｘをデジタル化してＮ×Ｎ画素のブ
ロックにまとめる手段と、このブロック化された画像信
号Ｘを直交変換する手段と、直交変換の出力信号Ｙを各
成分ごどに量子化する手段と、前記量子化出力信号Ｙ′
のうち水平方向周波数成分がｋ＿ｃより高次の成分、垂
直方向周波数成分がｌ＿ｃより高次の成分を切り捨てて
ゼロにしたとき、切り捨て成分の誤差パワーの総和があ
る定められた最大誤差パワーより小なるようｋ＿ｃ、ｌ
＿ｃなる値を定め、ｋ＿ｃ、ｌ＿ｃより高次の水平、垂
直周波数成分を切り捨ててゼロにする手段と、ｋ＿ｃ、
ｌ＿ｃを送出する手段と、切り捨てられなかった量子化
出力信号Ｙ″を圧縮符号化して送出する手段を有するこ
とを特徴とする画像信号符号化装置。 - （２）静止画像信号ｘをデジタル化してＮ×Ｎ画素のブ
ロックにまとめる手段と、このブロック化された画像信
号Ｘを直交変換する手段と、直交変換の出力信号Ｙのう
ち、水平方向周波数成分がｋ＿ｃより高次の成分、垂直
方向周波数成分がｌ＿ｃより高次の成分を切り捨てゼロ
にしたとき、切り捨て成分の誤差パワーの総和がある定
められた最大誤差パワーより小なるようｋ＿ｃ、ｌ＿ｃ
なる値を定め、ｋ＿ｃ、ｌ＿ｃより高次の水平、垂直周
波数成分を切り捨ててゼロにする手段と、ｋ＿ｃ、ｌ＿
ｃを送出する手段と、直交変換の出力信号Ｙのうち切り
捨てられなかった信号Ｙ″を圧縮符号化して送出する手
段を有することを特徴とする画像信号符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61284788A JPS63136890A (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | 画像信号符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61284788A JPS63136890A (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | 画像信号符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63136890A true JPS63136890A (ja) | 1988-06-09 |
| JPH0526390B2 JPH0526390B2 (ja) | 1993-04-15 |
Family
ID=17683028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61284788A Granted JPS63136890A (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | 画像信号符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63136890A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04178086A (ja) * | 1990-11-13 | 1992-06-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 映像信号の録画装置および再生装置および録画方法および処理装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62247688A (ja) * | 1986-04-18 | 1987-10-28 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像デ−タの直交変換符号化方法 |
-
1986
- 1986-11-28 JP JP61284788A patent/JPS63136890A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62247688A (ja) * | 1986-04-18 | 1987-10-28 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像デ−タの直交変換符号化方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04178086A (ja) * | 1990-11-13 | 1992-06-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 映像信号の録画装置および再生装置および録画方法および処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0526390B2 (ja) | 1993-04-15 |
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