JPS63158972A - 画像圧縮方式 - Google Patents
画像圧縮方式Info
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- JPS63158972A JPS63158972A JP61306816A JP30681686A JPS63158972A JP S63158972 A JPS63158972 A JP S63158972A JP 61306816 A JP61306816 A JP 61306816A JP 30681686 A JP30681686 A JP 30681686A JP S63158972 A JPS63158972 A JP S63158972A
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- Japan
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- 230000006835 compression Effects 0.000 title claims abstract description 27
- 238000007906 compression Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000013139 quantization Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 abstract description 2
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
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- 230000009978 visual deterioration Effects 0.000 description 1
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】
［技術分野１
本発明は画像圧縮方式に関するものである。
［背景技術］
従来から圧縮に先だって雑音除去のために、ローパス型
の空間フィルタを作用させたり、復元画像のひずみを除
去するため、輪郭をぼかさずに輪郭以外を平滑化するよ
うなフィルタを作用させることが画像処理の１プロセス
として行なわれている。
の空間フィルタを作用させたり、復元画像のひずみを除
去するため、輪郭をぼかさずに輪郭以外を平滑化するよ
うなフィルタを作用させることが画像処理の１プロセス
として行なわれている。
圧縮伸張した画像の画質を評価する場合には圧縮前の原
画像と伸張後の復元画像との間の信号対雑音比（ＳＮＲ
）を使うことが多い。
画像と伸張後の復元画像との間の信号対雑音比（ＳＮＲ
）を使うことが多い。
ここでＳＮＲは次式（１）で表される。
ＳＮＲ＝２０１ｏｇｔｏ（２５５／／？５） −（
１）但しＤは画素当たりの平均２乗誤差を示す。
１）但しＤは画素当たりの平均２乗誤差を示す。
又ＳＮＨの単位はｄＢである。
この（１）式の場合、原画の階調は２５６階調（８ビツ
ト）で、０〜２５５の値を持っているものとする。
ト）で、０〜２５５の値を持っているものとする。
そして復元画像の歪みを除去するために、フィルタ処理
を行うことで、ＳＮＲが高くなり、人間の主観評価でも
ｉ［Ｉ！！ｔを向上させることができる。
を行うことで、ＳＮＲが高くなり、人間の主観評価でも
ｉ［Ｉ！！ｔを向上させることができる。
ところで圧縮伸張による歪みの現れ方は、圧縮方式によ
って異なる１例えば１６Ｘ１６画素のブロック単位に７
ダマール変換や、コサイン変換等を行う直行変換符合化
方式やベクトル量子化では、圧縮率を高くすると、この
１６Ｘ１６画素の境界が階調の段差となって見えるブロ
ック歪みを生じる。この場合には縦方向、横方向に平滑
化作用があるフィルタを作用させることで、ＳＮＲが向
上することが知られている。
って異なる１例えば１６Ｘ１６画素のブロック単位に７
ダマール変換や、コサイン変換等を行う直行変換符合化
方式やベクトル量子化では、圧縮率を高くすると、この
１６Ｘ１６画素の境界が階調の段差となって見えるブロ
ック歪みを生じる。この場合には縦方向、横方向に平滑
化作用があるフィルタを作用させることで、ＳＮＲが向
上することが知られている。
ＤＰＣＭや可変標本密度符合化のような予測符合化方式
では輪郭での過負荷歪みが線状に現れるエツジビジネス
や、階調方向に段差を生じる偽輪郭の歪みが現れる。
では輪郭での過負荷歪みが線状に現れるエツジビジネス
や、階調方向に段差を生じる偽輪郭の歪みが現れる。
一般には過負荷歪みを避けるために量子化レベルを動的
に適応させることや、各画像毎に統計的に最適な量子化
レベルを計算することが多く、フィルタ処理を要するよ
うな高い圧縮率で使用されるケースが少ないと考えられ
る。
に適応させることや、各画像毎に統計的に最適な量子化
レベルを計算することが多く、フィルタ処理を要するよ
うな高い圧縮率で使用されるケースが少ないと考えられ
る。
［発明の目的Ｊ
本発明は上述の問題点に鑑みで為されたもので、その目
的とするところは画像の冗長度を予測値との差分によっ
て除去する画像圧縮方式において、！２’ｆｆ１ｌ解像
度が高く、歪みが少なく、符号量の少ない画像圧縮方式
を提供するにある。
的とするところは画像の冗長度を予測値との差分によっ
て除去する画像圧縮方式において、！２’ｆｆ１ｌ解像
度が高く、歪みが少なく、符号量の少ない画像圧縮方式
を提供するにある。
［発明の開示］
本発明は画像の冗長度を予測値との差分によって除去す
る画像圧縮方式においで、圧縮符号化されその後伸張復
号された［像データに含まれる過負荷歪み、量子化歪み
等の歪みを歪み除去フィルタで除去後、当該歪みフィル
タの逆に作用するフィルタで構成された輪郭強調フィル
タで輪郭強調させる。
る画像圧縮方式においで、圧縮符号化されその後伸張復
号された［像データに含まれる過負荷歪み、量子化歪み
等の歪みを歪み除去フィルタで除去後、当該歪みフィル
タの逆に作用するフィルタで構成された輪郭強調フィル
タで輪郭強調させる。
叉Ｊｌ
第１図は電話回線での静止画伝送装置の例で、ＴＶカメ
ラ１からの映像信号をＡ／Ｄコンバータ２でデジタル変
換し、このデジタル変換して得られた画像データを、７
レームメモリ３に２５６×２５６画素、８ピツ）／ｉｌ
素のディノタル値としで取り込み、第３図（ａ）の（ａ
ｌ）のような雑音除去フィルタ４で水平方向にローパス
フィルタを作用させ、７レームパツ７ア５に画像データ
を出力する。
ラ１からの映像信号をＡ／Ｄコンバータ２でデジタル変
換し、このデジタル変換して得られた画像データを、７
レームメモリ３に２５６×２５６画素、８ピツ）／ｉｌ
素のディノタル値としで取り込み、第３図（ａ）の（ａ
ｌ）のような雑音除去フィルタ４で水平方向にローパス
フィルタを作用させ、７レームパツ７ア５に画像データ
を出力する。
次の圧縮符号化回路６は第２図（ａ）に示す可変標本密
度符号化方式の回路から構成されでおり、７レームパツ
７７５に取り込まれた画像データを標本とし、この標本
は縦方向のラインに対して横方向にライン闇の１次差分
を差分回路Ｓｕｂ、、によってとられ、４１ＩＩ素レノ
スクＤｉ、、２画素レノスタＤｉｚ、１画素レジスタＤ
ｉ１により表１に示した量子化特性の時間差値″８”、
０４″′、”２”げ１”に対応する１次差分を求める。
度符号化方式の回路から構成されでおり、７レームパツ
７７５に取り込まれた画像データを標本とし、この標本
は縦方向のラインに対して横方向にライン闇の１次差分
を差分回路Ｓｕｂ、、によってとられ、４１ＩＩ素レノ
スクＤｉ、、２画素レノスタＤｉｚ、１画素レジスタＤ
ｉ１により表１に示した量子化特性の時間差値″８”、
０４″′、”２”げ１”に対応する１次差分を求める。
ラインバッフｒＤ１．は１ライン８ｆｆ１素分のライン
バッフ７を、ラインバッファＤＺ２は８画素分のライン
バッファを示し、この８画素分の接続点から標本との１
次差分をとるのは量子化特性の時間差値が１”〜”８″
まであるために、レノスタＤｉ１、Ｄｉ２、Ｄｉｌに１
次差分をシフトさせたことに対応するものであり、実際
上、ラインと直角方向に１次差分をとることになる。
バッフ７を、ラインバッファＤＺ２は８画素分のライン
バッファを示し、この８画素分の接続点から標本との１
次差分をとるのは量子化特性の時間差値が１”〜”８″
まであるために、レノスタＤｉ１、Ｄｉ２、Ｄｉｌに１
次差分をシフトさせたことに対応するものであり、実際
上、ラインと直角方向に１次差分をとることになる。
そしてライン上の１＊差分のライン方向の２次差分をと
るが、時間差値″１″の２次差分を差分回路５ｕｂ２１
が出力し、時間差値″２″の２次差分を差分回路Ｓｕｂ
、、が出力し、時間差値″′４″の２次差号を差分回路
５ｕｂ２−が出力し、時間差値″′８″の２次差分を差
分回路５ｕｂｚｓが出力する。これら出力をコンパレー
タＣ＋ −Ｃｔ ＊ Ｃ４１Ｃｓが夫々の時間差値の標
本の振幅のどの範囲にあるかを表１の量子化特性に従っ
て判定する。各コンパレータＣｌＩＣ！ＩＣ，，Ｃ・は
標本の振幅の範囲が該当する時間差値で最小の量子化レ
ベルに満たない場合にはヌルコードを出力する。ｆ！Ｌ
子化図化回路６ａ間差値が最も小さなコンパレータの出
力するヌルコード以外の有効な量子化レベルの符号を出
力する。ここで決まった符号の時間差領分だけ、１次差
分値データが右にシフトして、次の量子化のための１次
差分値が各シフトレノスタＤ ｉ＋＊Ｄ １２１Ｄ ｉ
＋の出力となる。
るが、時間差値″１″の２次差分を差分回路５ｕｂ２１
が出力し、時間差値″２″の２次差分を差分回路Ｓｕｂ
、、が出力し、時間差値″′４″の２次差号を差分回路
５ｕｂ２−が出力し、時間差値″′８″の２次差分を差
分回路５ｕｂｚｓが出力する。これら出力をコンパレー
タＣ＋ −Ｃｔ ＊ Ｃ４１Ｃｓが夫々の時間差値の標
本の振幅のどの範囲にあるかを表１の量子化特性に従っ
て判定する。各コンパレータＣｌＩＣ！ＩＣ，，Ｃ・は
標本の振幅の範囲が該当する時間差値で最小の量子化レ
ベルに満たない場合にはヌルコードを出力する。ｆ！Ｌ
子化図化回路６ａ間差値が最も小さなコンパレータの出
力するヌルコード以外の有効な量子化レベルの符号を出
力する。ここで決まった符号の時間差領分だけ、１次差
分値データが右にシフトして、次の量子化のための１次
差分値が各シフトレノスタＤ ｉ＋＊Ｄ １２１Ｄ ｉ
＋の出力となる。
先に決まった可変標本密度符号化の符号は表２の零符号
圧縮や可変長符号化で、量子化レベルの小さな符号の符
号長を短（するなどして符号レベルの圧縮を符号圧縮回
路６ｃにより行って、第１図の変調回路７（又はプロト
コル変換回路）に出力される。
圧縮や可変長符号化で、量子化レベルの小さな符号の符
号長を短（するなどして符号レベルの圧縮を符号圧縮回
路６ｃにより行って、第１図の変調回路７（又はプロト
コル変換回路）に出力される。
一方この符号は伸張回路６ｂで時間差値と量子化レベル
に伸張され、この時間差値が２．４．８の場合表３の補
間表によって、各時間差値の２次差分の量子化レベルの
絶対値が求められ、加算器ａｄｄ２１で１次差分値が復
元されて７ＦＪ素分のレジスタＤ９ｙに記憶される。レ
ジスタＤ９＋は１ｇ素分のレジスタである。
に伸張され、この時間差値が２．４．８の場合表３の補
間表によって、各時間差値の２次差分の量子化レベルの
絶対値が求められ、加算器ａｄｄ２１で１次差分値が復
元されて７ＦＪ素分のレジスタＤ９ｙに記憶される。レ
ジスタＤ９＋は１ｇ素分のレジスタである。
さて現ラインの復元値は前ラインの値とこの復元された
１次差分値を加算器ａｄｄｚで加えることで得られ、補
間は符号で求められた時間差値と量子化レベルより直線
補間して行うことができる。
１次差分値を加算器ａｄｄｚで加えることで得られ、補
間は符号で求められた時間差値と量子化レベルより直線
補間して行うことができる。
上記の符号が電話回＃ｌｌに適合した変調あるいはプロ
トコルに変換されて、受信機へ送信されると、受信機側
では復調回路８（又はプロトコル変換回路）を通じで復
調され、更に復号伸張化回路９により画像が復元される
。復号伸張化回路９は第２図（ｂ）に示されているよう
な楕成のもので、符号伸張回路９ａにより表２の零符号
圧縮の伸張を行ったり、可変長符号を表１の固定長符号
に復号し、表１の量子化レベルと時間差値に変換し、表
３の補間表で或いは直線補間で、加算器ａｄｄ２１’に
より１次差分を復元し、加算器ａｄｄ２．で１次差分を
復元し、加算器ａｄｄ、１’で２次差分を復元する。
トコルに変換されて、受信機へ送信されると、受信機側
では復調回路８（又はプロトコル変換回路）を通じで復
調され、更に復号伸張化回路９により画像が復元される
。復号伸張化回路９は第２図（ｂ）に示されているよう
な楕成のもので、符号伸張回路９ａにより表２の零符号
圧縮の伸張を行ったり、可変長符号を表１の固定長符号
に復号し、表１の量子化レベルと時間差値に変換し、表
３の補間表で或いは直線補間で、加算器ａｄｄ２１’に
より１次差分を復元し、加算器ａｄｄ２．で１次差分を
復元し、加算器ａｄｄ、１’で２次差分を復元する。
Ｄ９＋”は１画素分のレジスタ、１ライン分のしシスタ
Ｄ１．°はラインバッフ７である。この復元された画像
は７レームバツ７７１０に記憶され、この７レームパツ
７７１０の画像に対して、第３図（、）に示すフィルタ
を歪除去フィルタ１１として用いて、例えば（ａｌ）→
（ａ２）の順に横方向、縦方向に作用させ、エッノビノ
ネス等の線状の過負荷歪みを除去した後に、第３図（ｂ
）の輪郭強１Ｉｌｌフィルタ１２をｂ２→ｂ１の順に作
用させて縦方向、横方向に輪郭を強調する。このときに
は過負荷歪みによる線状の歪みは見えなくなり、元の画
像の輪郭がはうトリする。この輪郭強調フィルタ１２は
送信側の雑音除去フィルタ４によるぼけを無くするため
、再度作用させてもよい、さて、輪郭強調後７レームメ
モリ１３に画像データを格納した後、Ｄ／Ａコンバータ
１４でアナログ化して所定の映像信号を得、ＣＲＴモニ
タ１５で再生するのである。
Ｄ１．°はラインバッフ７である。この復元された画像
は７レームバツ７７１０に記憶され、この７レームパツ
７７１０の画像に対して、第３図（、）に示すフィルタ
を歪除去フィルタ１１として用いて、例えば（ａｌ）→
（ａ２）の順に横方向、縦方向に作用させ、エッノビノ
ネス等の線状の過負荷歪みを除去した後に、第３図（ｂ
）の輪郭強１Ｉｌｌフィルタ１２をｂ２→ｂ１の順に作
用させて縦方向、横方向に輪郭を強調する。このときに
は過負荷歪みによる線状の歪みは見えなくなり、元の画
像の輪郭がはうトリする。この輪郭強調フィルタ１２は
送信側の雑音除去フィルタ４によるぼけを無くするため
、再度作用させてもよい、さて、輪郭強調後７レームメ
モリ１３に画像データを格納した後、Ｄ／Ａコンバータ
１４でアナログ化して所定の映像信号を得、ＣＲＴモニ
タ１５で再生するのである。
ここで例えば東京大学 生産技術研究所の標準画像 ５
ｒＤＢＡのＡｅｒｉａｌを表１の量子化特性で圧縮伸張
して直線補間した場合、持号量約１３５（）Ｏバイト（
１画素当たり、１．７ビツト）でＳＮＲが約２４ｄＢｔ
’横ノｊ向に工７ノビジネスがあるもの（第４図（ａ）
）が、歪み除去フィルタ１１と、輪郭強調フィルタ１２
とでＳＮＲが約１ｄＢ向上し、エツノビノネスがｌ’ｔ
４図（ｂ）に示すように目立たなくなった。 Ａ ｅｒ
ｉａｌは航空写真で屋根や木等の細かい輪郭が多く、空
間解像度を高くする必要があるが、階調方向は粗くで６
良いので、ＳＮＲが２５ｄＢでも視覚上画質劣化は小さ
いと言える。
ｒＤＢＡのＡｅｒｉａｌを表１の量子化特性で圧縮伸張
して直線補間した場合、持号量約１３５（）Ｏバイト（
１画素当たり、１．７ビツト）でＳＮＲが約２４ｄＢｔ
’横ノｊ向に工７ノビジネスがあるもの（第４図（ａ）
）が、歪み除去フィルタ１１と、輪郭強調フィルタ１２
とでＳＮＲが約１ｄＢ向上し、エツノビノネスがｌ’ｔ
４図（ｂ）に示すように目立たなくなった。 Ａ ｅｒ
ｉａｌは航空写真で屋根や木等の細かい輪郭が多く、空
間解像度を高くする必要があるが、階調方向は粗くで６
良いので、ＳＮＲが２５ｄＢでも視覚上画質劣化は小さ
いと言える。
以上の効果は輝度信号のみならず、色信号や色差信号に
ついでも同様である。
ついでも同様である。
このような可変標本密度の量子化特性を選択することで
、空間解像度を要する画像に対して高い圧縮率で符号化
し、輪郭情報を伝送する場合に歪み除去フィルタ１１と
輪郭強調フィルタ１２とを復元画像に作用させることが
有効であることが分かる。
、空間解像度を要する画像に対して高い圧縮率で符号化
し、輪郭情報を伝送する場合に歪み除去フィルタ１１と
輪郭強調フィルタ１２とを復元画像に作用させることが
有効であることが分かる。
尚空間解像度を要しない場合には量子化特性の圧縮率を
下げるように時間差値を小さく量子化のレベルの範囲を
広げて画素を粗くし、１画素飛ばしに圧縮補間する方が
符号量が少なく美しく見え（第１表） （第２表） （第３表） 【発明の効果１ 本発明は画像の冗長度を予測値との差分によって除去す
る画像圧縮方式において、圧縮符号化されその後伸張復
号された画像データに含まれる過負荷歪み、量子化歪み
等の歪みを歪み除去フィルタで除去後、当該歪みフィル
タの逆に作用するフィルタで構成された輪郭強１ｇ！フ
ィルタで輪郭強調させるので、歪みフィルタで過負荷歪
みやエツジビジネスを歪み除去してぼけが生じても、輪
郭強調フィルタで輪郭を復元することで輪郭が明確とす
ることができ、そのため圧縮率が高く、しかも空間解像
度が商い圧縮符号化が可能となるという効果を奏する。
下げるように時間差値を小さく量子化のレベルの範囲を
広げて画素を粗くし、１画素飛ばしに圧縮補間する方が
符号量が少なく美しく見え（第１表） （第２表） （第３表） 【発明の効果１ 本発明は画像の冗長度を予測値との差分によって除去す
る画像圧縮方式において、圧縮符号化されその後伸張復
号された画像データに含まれる過負荷歪み、量子化歪み
等の歪みを歪み除去フィルタで除去後、当該歪みフィル
タの逆に作用するフィルタで構成された輪郭強１ｇ！フ
ィルタで輪郭強調させるので、歪みフィルタで過負荷歪
みやエツジビジネスを歪み除去してぼけが生じても、輪
郭強調フィルタで輪郭を復元することで輪郭が明確とす
ることができ、そのため圧縮率が高く、しかも空間解像
度が商い圧縮符号化が可能となるという効果を奏する。
第１図は本発明の実施例の回路ブロック図、第２図（ａ
、）は同上使用の圧縮符号化回路の回路ブロック図、第
２図（ｂ）は同上使用の復号伸張化回路の回路ブロック
図、ｔＪｔＪ３図（ａ）は同上使用の歪み除去（雑音除
去）フィルタの構成図、第３図（ｂ）は輪郭強調フィル
タの構成図、第４図（ａ）（ｂ）は同上の説明用写真で
ある。 １１・・・歪み除去フィルタ、１２・・・輪郭強１１１
フィルタである。 代理人 弁理士 石 １）艮 七 第２図 （ｂ） 第３図 （ｂ）
、）は同上使用の圧縮符号化回路の回路ブロック図、第
２図（ｂ）は同上使用の復号伸張化回路の回路ブロック
図、ｔＪｔＪ３図（ａ）は同上使用の歪み除去（雑音除
去）フィルタの構成図、第３図（ｂ）は輪郭強調フィル
タの構成図、第４図（ａ）（ｂ）は同上の説明用写真で
ある。 １１・・・歪み除去フィルタ、１２・・・輪郭強１１１
フィルタである。 代理人 弁理士 石 １）艮 七 第２図 （ｂ） 第３図 （ｂ）
Claims (2)
- （１）画像の冗長度を予測値との差分によって除去する
画像圧縮方式において、圧縮符号化されその後伸張復号
された画像データに含まれる過負荷歪み、量子化歪み等
の歪みを歪み除去フィルタで除去後、当該歪みフィルタ
の逆に作用するフィルタで構成された輪郭強調フィルタ
で輪郭強調させることを特徴とする画像圧縮方式。 - （２）画像データの圧縮を、ライン間の１次差分をライ
ン方向に２次差分のＤＰＣＭ或いは可変標本密度符号化
することによって行うことを特徴とする画像圧縮方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61306816A JPS63158972A (ja) | 1986-12-23 | 1986-12-23 | 画像圧縮方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61306816A JPS63158972A (ja) | 1986-12-23 | 1986-12-23 | 画像圧縮方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63158972A true JPS63158972A (ja) | 1988-07-01 |
Family
ID=17961608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61306816A Pending JPS63158972A (ja) | 1986-12-23 | 1986-12-23 | 画像圧縮方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63158972A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2695498A1 (fr) * | 1992-09-10 | 1994-03-11 | Bertin & Cie | Procédé de traitement d'images, en particulier à des fins de mesure, de transformation ou de visualisation. |
| WO2010146769A1 (ja) * | 2009-06-15 | 2010-12-23 | 株式会社日立製作所 | 画像符号化装置、画像符号化方法、画像復号化装置、画像復号化方法、及び画像表示装置 |
-
1986
- 1986-12-23 JP JP61306816A patent/JPS63158972A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2695498A1 (fr) * | 1992-09-10 | 1994-03-11 | Bertin & Cie | Procédé de traitement d'images, en particulier à des fins de mesure, de transformation ou de visualisation. |
| WO2010146769A1 (ja) * | 2009-06-15 | 2010-12-23 | 株式会社日立製作所 | 画像符号化装置、画像符号化方法、画像復号化装置、画像復号化方法、及び画像表示装置 |
| JP5342645B2 (ja) * | 2009-06-15 | 2013-11-13 | 株式会社日立製作所 | 画像符号化装置及び画像符号化方法 |
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