JPS63227271A - 静止画の階層的伝送方式 - 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】 〔概　要〕 静止画を複数画素からなるブロックごとに直交変換して
得られた係数ブロックにおける係数を量子化し符号化し
て伝送する際に、同一周波数成分に対応する係数を一画
面分集合して係数プレーンを各周波数成分ごとに作成し
これを低周波数成分順次伝送するが、各係数ブロックに
おいてＯでない最後の係数の後には符号ＥＯＢを伝送し
てそのブロックについての以後の係数伝送を打ち切って
伝送情報量を削減する。さらに伝送ずみの係数プレーン
上における隣接の係数との相関の大小に応じて、係数を
そのまま、または隣接する周波数成分の係数との差分を
とるように適応的に切り替えて量子化することによって
、さらに情報伝送量を削減する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は静止画を伝送する一方式に係り、特に直交変換
を用いて変換係数を階層的に伝送する静止画の階層的伝
送方式に関するものである。

直交変換を用いた画像伝送方式は、低ビツトレートで静
止画を伝送するのに通したものとして開発が進められて
いるものであるが、より迅速にかつより見やすい形で受
は側が画像を再生できるような伝送方式の開発が要望さ
れている。

〔従来の技術〕

第４図は従来の直交変換を用いた静止画の伝送方式を示
したものである。

画像信号はブロック単位、例えば横方向と縦方向に４×
４画素または８×８画素等のブロック単位に入力される
。直交変換器１は入力ブロックの４×４または８×８の
画素に対してマトリクス演算を行って、低周波数成分の
係数から順次高周波数成分の係数を配列した演算結果を
出力する。

第５図は直交変換の演算結果の係数ブロックを例示した
ものであって、離散的コサイン変換（ＤＣＴ）を行った
場合を示し、ブロックの左上■に最も低い周波数成分が
現れ、以下周波数が高くなる順に■、■、−・−２のよ
うに斜めにジグザグに変換係数が出力される。

スキャン回路２は、変換結果を各ブロックごとに低周波
数成分から順次スキャンして出力し、量子化器３はこれ
を順次量子化した信号を発生するが、この場合、高周波
数成分は、ａＳ的にあまり目立たないため、粗い量子化
を行うことにより情報量を削減する。このため高周波数
成分では量子化出力としてＯが多く出力され、これを効
率的に伝送するために、量子化出力がＯでない最高周波
数成分の係数の後に、その係数ブロックの終りを示す符
号（ＥＯＢ）を付して出力する。

符号化器４はこのようにして量子化された係数列の信号
を、適当な符号方式で符号化して伝送する。

受信側においては送信側と逆の変換を行って、送信側に
おけると同じ関数に伝送された係数を適用することによ
って、もとの画素分布を再現して画像を再生する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の直交変換を用いた伝送方式においては、直交変換
によって得られた係数をブロック単位で伝送するように
している。

そのため受信側における画像の再生は、受信したブロッ
ク単位に少しずつ順次部分的に行うか、または伝送され
た情報をメモリに蓄えておいて一画面が完成したとき一
度に表示するかのいずれかの方法によって行わなければ
ならず、いずれにしても受信側で画像の全体の内容を知
るのに時間がかかるという問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこのような従来技術の問題点を解決しようとす
るものであって、第１図に示す原理的構成を有し、静止
画を複数画素からなるブロックごとに直交変換して得ら
れた係数ブロックにおける係数を量子化し・符号化して
伝送する静止画伝送方式において、係数プレーン作成手
段１０１と、係数プレーン伝送手段１０２と、適応量子
化手段１０３とを具えたものである。

係数プレーン作成手段１０１は、各係数ブロックにおけ
る同一周波数成分に対応する係数を画素ブロックに対応
して一両面分集合した係数プレーンを各周波数成分ごと
に作成するものである。

係数プレーン伝送手段１０２は、係数プレーンを低周波
数成分の係数プレーンから順次伝送するとともに、各係
数ブロックにおいて０でない最後の係数の後にブロック
の終りを示す符号を伝送してそのブロックについての以
後の係数伝送を打ち切るものである。

適応量子化手段１０３は、各係数を、伝送ずみの係数プ
レーン上における同位置の係数の隣接する係数吉の相関
に応じて、そのままとするか、または隣接する周波数成
分の係数との差分をとるかを適応的に切り替えて量子化
するものである。

〔作　用〕

静止画を複数画素からなるプロ・ンクごとに直交変換し
て係数ブロックを作成し、各係数ブロックにおける同一
周波数成分に対応する係数を画素ブロックに対応して一
画面分集合することによって、係数プレーンを各周波数
成分ごとに作成する。この係数プレーンを低周波数成分
の係数プレーンから順次伝送するが、各係数ブロックに
おいて０でない最後の係数の後にはブロックの終りを示
す符号ＥＯＢを伝送してそのブロックについての以後の
係数伝送を打ち切ることによって、伝送情報量を削減す
る。さらに伝送ずみの係数プレーン上における同位置の
係数の隣接する係数との相関が小さいときは係数をその
まま量子化し、また相関が大きいときは隣接する周波数
成分の係数との差分をとって量子化する。このように適
応的に切り替えて量子化することによって、さらに情報
伝送量を削減する。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例の構成を示す図であって、第
４図におけると同じ部分を同じ番号で示し、１１はフレ
ームメモリ、１２はスイッチ、１３は減算器、１４は遅
延回路、１５はフレームメモリ、１６は相関計算器であ
る。

第２図の実施例においては、直交変換器１として各画像
ブロックごとに離散的コサイン変換（ＤＣＴ）を行う離
散的コサイン変換回路１′が用いられており、これによ
って第５図に示されたような係数ブロックを演算結果と
して得る。スキャン回路２は離散的コサイン変換回路１
゛の演算結果をスキャンするが、従来方式と異なり一画
面における各ブロック内で同位置の変換係数だけを集め
て、係数ごとに一画面についての係数プレーンを作る。

作成された係数プレーンは、それぞれフレームメモリ１
１に格納される。

第３図は係数プレーンを例示したものであって、係数プ
レーンＡは、第５図に示された演算結果の係数における
最も低周波数成分の係数■を、一画面分集めて画面にお
ける各画像ブロックに対応して配列したものである。同
様に係数プレーンＢは、次に低い周波数成分の係数■を
一画面分集めて配列したものであり、以下同様に順次高
い周波数成分の係数について係数プレーンＮまで作成す
るが、最後の係数プレーンＮは、各係数において最も遅
＜　ＥＯＢが出現したプレーンとし、それ以後のプレー
ンについては作成する必要がない。

スイッチ１２がａ側に接続されているときは、フレーム
メモリ１１における係数プレーンは、低周波数成分から
順次取り出されて、通常の走査順序で走査されて量子化
器３に入力されて量子化され、さらに符号化５４におい
て所定の符号方式で符号化されて伝送される。

この場合各係数プレーンにおいて、ＥＯＢが出現した位
置の係数は次の係数プレーンにおいては伝送せず、有意
の係数のみをその位置を低周波数成分側に順次詰めて伝
送するようにすることによって、伝送情報量を削減する
ことができる。

一方、スイッチ１２がｂ側に接続されているときは、フ
レームメモリ１１から読み出された係数は、減算器１３
において遅延回路１４で１フレ一ム分遅延された直前の
係数プレーンにおける同位置の係数を減算されて、差分
のみが取り出される。量子化器３は差分を量子化し、符
号器４はこれを符号化して伝送する。一般に同一位置の
相隣る周波数成分の係数間における相関は大きいので、
このようにして差分のみ伝送することによって、伝送情
報量を削減することが可能となる。

この場合スイッチ１２の制御すなわち係数プレーンをそ
のまま伝送するか、または直前の係数プレーンとの差分
のみを伝送するかの切り替え制御は、次のようにして行
う。第３図においてフレームメモリ１５には１フレーム
前の量子化後の係数プレーンが保持される。相関計算器
１６はフレームメモリ１５に保持された係数プレーンに
おける同位置の係数とこれと隣接する係数との相関を計
算し、相関係数がある闇値を超えたときスイッチ１２を
制御して、差分のみの伝送を行うようにする。これは隣
接位置の係数間において相関が大きいときは、同一位置
の相隣る周波数成分の係数間の相関も大きいことを利用
したものである。

この場合もＥＯＢが現れていない係数については、ＥＯ
Ｂが出現した位置の係数を除いて、その位置を順次詰め
て伝送するようにすることによって、伝送情報量を削減
することができる。

受信側においては、受信信号を復号化して係数プレーン
を再生するが、この際各係数プレーンは例えばメモリ上
において加算されて、同じ位置の係数に噴火高周波数成
分の係数が累加されるように構成されている。この際差
分のみが伝送される場合は、メモリに記憶されている直
前の係数プレーンの係数に差分を加算することによって
、その周波数成分の係数が再現される。またＥＯＢの出
現によって、低周波数成分側に詰めて伝送された場合に
は、メモリに記憶されている前の係数プレーンにおける
ＥＯＢの位置によって、伝送を省略されている位置の係
数を復元することによって、ＥＯＢを含む係数プレーン
を再現し、この係数プレーン上における位置に応じて各
周波数成分の係数を累加するようにする。

このようにして係数プレーンが再生されたとき、受信側
において送信側と逆の変換を行って、各画素ブロックご
とに送信側におけると同じ関数に伝送された係数を通用
することによって、もとの画素分布を再現して画像を再
生するが、このような画像再生は係数プレーンが再生さ
れるごとに累加された係数によって行われる。そこであ
る画面について受信した係数プレーンの数が少ないとき
は、再生される画像は低い周波数成分だけで構成されて
いるため精細度が低く画質が悪いが、一画面全体が再生
されるので、ある程度は画像を認識することができる。

そして受信する係数プレーンの数が増加するに従って画
像の精細度が次第に向上するようになる。

従って多数の画面データを検索する場合のように、ある
程度精細度は低くても画像認識の目的が達成されるよう
な場合には、認識の目的が達せられたとき係数プレーン
の送受信を打ち切るようにすれば、多数の画面を検索す
る時間を節約することができるようになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の方式によれば、画面を直交
変換して得られた係数を各周波数成分ごとに一画面全部
について蓄積し、低い周波数成分から順次量子化して伝
送するので、受信側では伝送された係数によって逐次画
像を再生することによって、伝送途中でもそれ士でに送
られた情報を用いて、順次精細度の向上する一画面を再
生することができ、従って画面を認識する目的が達成さ
れたときは、途中でその画面についての情報伝送を打ち
切るようにすることができるので、静止画伝送の時間を
節減することができるようになる。

また量子化に際して、伝送ずみの係数における相関を利
用して、直前の周波数成分との差分をとることによって
適応的な量子化を行うので、効率的な符号化を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理的構成を示す図、第２図は本発明
の一実施例の構成を示す図、第３図は係数プレーンを示
す図、 第４図は従来の直交変換を用いた静止画の伝送方式を示
す図、 第５図は係数ブロックを示す図である。 １−・直交変換器 １°・・−離散的コサイン変換回路 ２−スキャン回路 ３・−・量子化器 ４−符号化器 １１・−フレームメモリ １２−　スイ・ノチ １３−減算器 １４・−遅延回路 １５−　フレームメモリ １６・・−相関計算器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 静止画を複数画素からなるブロックごとに直交変換して
   得られた係数ブロックにおける係数を量子化し符号化し
   て伝送する静止画伝送方式において、 各係数ブロックにおける同一周波数成分に対応する係数
   を画素ブロックに対応して一画面分集合した係数プレー
   ンを各周波数成分ごとに作成する係数プレーン作成手段
   （１０１）と、 該係数プレーンを低周波数成分の係数プレーンから順次
   伝送するとともに、各係数ブロックにおいて０でない最
   後の係数の後にブロックの終りを示す符号を伝送して該
   ブロックについての以後の係数伝送を打ち切る係数プレ
   ーン伝送手段（１０２）と、 各係数を、伝送ずみの係数プレーン上における同位置の
   係数の隣接する係数との相関に応じて、そのままとする
   か、または隣接する周波数成分の係数との差分をとるか
   を適応的に切り替えて量子化する適応量子化手段（１０
   ３）と を具えたことを特徴とする静止画の階層的伝送方式。