JPH0132711B2 - - Google Patents

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JPH0132711B2
JPH0132711B2 JP55010899A JP1089980A JPH0132711B2 JP H0132711 B2 JPH0132711 B2 JP H0132711B2 JP 55010899 A JP55010899 A JP 55010899A JP 1089980 A JP1089980 A JP 1089980A JP H0132711 B2 JPH0132711 B2 JP H0132711B2
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JP
Japan
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prediction
signal
image signal
prediction method
signals
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JP55010899A
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English (en)
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JPS56109085A (en
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Toshio Koga
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NEC Corp
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Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0132711B2 publication Critical patent/JPH0132711B2/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は多値画像信号を予測符号化する装
置、特に予測方式を画面の性質に応じて適応的に
切換える予測符号化装置に関する。
テレビジヨン信号などに代表される多値画像信
号の予測において、(1)一つの予測方式を固定的に
用いる場合のほかに、(2)複数個の予測を固定的に
組合せて用いる場合、(3)複数個の予測を画面の性
質に応じて適応的に切り換える場合など各種の方
式が考えられている。
この第3の適応的に予測方式を切り換えて予測
を行なう適応型予測方式の中にも複数画素単位で
ブロツクを構成し、そのブロツク単位で最適な予
測方式を検出し、用いた最適な予測方式を示す符
号とその時の予測誤差とを一緒に伝送する方式
と、すでに符号化済みの画素に対応する情報のみ
を用いて画像信号の局所的性質を調べてつぎの画
素に対する最適予測方式を推定する方式とがあ
る。後者の場合には受信側でも同様の推定が可能
であるため、使用した予測方式を示す符号を伝送
する必要がなく、それだけ回路構成が簡単であ
る。この発明は、この後者の方式に属する。
もしつぎの画素時刻における最適予測方式を推
定するために現画素時刻における判定結果のみし
か使用しないものとすると、周囲の画素とは異質
な予測誤差、例えば周囲の予測誤差が小さいにも
かかわらず1点のみ大きな予測誤差が現われるい
わゆる弧立点などにより、最適予測方式の推定が
狂うことがある。この現象はランダム雑音が重畳
された信号などで起り易い。このような場合にも
用いられた最適予測方式の発生状態を2次元的に
把握して居れば孤立点の存在に強く影響されるこ
となく正確な推定が可能となる。
この点について第1図を参照して説明する。こ
こでは2種の予測方式()、()が用いられて
いるものとする。いま入力された画素信号の画面
上での走査線(ライン)上における時刻をiとす
ると、現在考慮するライン上の画素時刻i−2、
i−1、iに対し予測方式()による予測誤差
が各々第1図Aにそれぞれ示すように5、4、3
であり、予測方式()による予測誤差が第1図
Bにそれぞれ示すように3、5、4であつたとす
る。従つて現ラインの画素時刻i−2、i−1、
iにおける最適予測方式は、両予測方式()、
()による予測誤差が少ない方であるから、符
号化済みの画素についての最適予測方式を示して
いる第2図中の現ラインの行に示すようにそれぞ
れ、、となる。
現在の画素時刻iにおける最適予測方式が
()であるので、現画素時刻の判定結果しか用
いないとするとつぎの時刻(i+1)での予測方
式は()となるわけである。1画素時刻以上
前の画素時刻や1ライン前、2ライン前での最適
予測方式の発生状態が第2図に示されるものであ
るとすれば画素時刻i+1における画面の垂直方
向における()、()からなるパターンを見る
と()の方が確からしいことがすぐにわかる。
このように最適予測方式が突然変わる現象は通
常輪郭部分で発生する。輪郭部分はいわば輝度が
不連続となる部分であるから周囲との関連でもつ
て最適予測方式を推定することが必要となる。ま
た画像には非常に多くの輪郭が含まれるのが普通
であるので周囲の関連を利用することはとくに重
要となる。
これに反して現ライン上で時刻i+1から右方
向に周囲の最適予測方式の発生情況からまつたく
推測できない予測方式が最適となるような図形が
突然現われることもあり得る。このような場合に
はいかなる予測も的中しないため1ライン前の最
適予測方式を考慮に入れることが現画素時刻の判
定結果のみを用いる方法と比較して不利に作用す
ることはない。
従つてこの発明では符号化済みの画素に対応す
る最適予測方式の空間的分布状態を考慮してつぎ
の画素時刻における最適予測方式を推定すること
により推定の精度を上げ、ひいては予測符号化能
率の向上、すなわち伝送または記録される情報量
の低減化することを目的とする。
この発明によれば入力された多値画像信号と選
択器からの予測信号との差がとられて予測誤差信
号が作られ、その予測誤差信号が符号化されて出
力されると共に前記予測信号とにより局部的に復
号され、その復号信号は予測器に入力され、その
予測器では複数の予測方式により予測信号が作ら
れる。その複数の予測信号と局部復号信号とが最
適予測方式決定回路において比較されて最適予測
方式の順位づけが行われる。その順位の一部又は
全部は記憶回路に複数の画素時刻にわたつて記憶
され、その記憶回路の記憶内容の複数ラインの順
位の空間的分布状態に応じて次に画像時刻に用い
る予測方式が判定回路で決定され、その判定結果
により上記選択器が制御され、上記予測器中の対
応する予測信号を選択して出力する。このように
して多値画像信号に対する高い能率で予測符号化
が行われる。
以下図面を参照しながらこの発明による予測符
号化装置の実施例について詳細に説明する。第3
図に最も簡単な場合として予測方式を2種用いる
場合についての実施例を示す。入力端子11より
入力された多値画像信号は減算器12に供給され
る。減算器12においては予測器13で作られた
2種の予測信号の中で選択器14によつて選択さ
れた予測信号を受けとり、端子11から供給され
る入力多値画像信号との差をとる。この差、即ち
予測誤差は通常は発生情報量を軽減するために使
用レベルを制限する量子化器15により量子化さ
れた後に、符号変換器16及び加算器17へ供給
される。加算器17においては選択器14から供
給される予測信号と量子化器15から供給される
量子化された予測誤差信号との和をとることによ
り局部復号信号を発生する。この局部復号信号は
予測器13へ供給され、予測器13ではこの局部
復号信号を用いて複数個の予測信号を発生する。
予測器13で行う2種の予測方式として1画素
時刻前の局部復号信号を用いて予測する前値予測
(DPCM)方式と、1フレーム前の局部復号信号
を用いて予測するフレーム間予測方式とを用いる
ものとすればこの予測器13は1画素遅延素子と
1フレーム遅延素子とを並列に並べた回路にて実
現される。
つぎに選択器14に対する制御信号の発生方法
について説明する。予測器13により作られた2
種の予測方式による予測信号は選択器14へ供給
されると同時に最適予測方式の決定回路18にも
供給される。この決定回路18においては2種の
予測信号の中でいずれが加算器17から供給され
る多値画像信号の局部復号値に近いか、すなわち
差が小さいかを比較判定し、つまりその画素時刻
では何れの予測方式が適するかの順位付けを行
い、その結果(この例の場合は1ビツト信号)を
記憶回路19へ転送する。記憶回路19はたとえ
ば1ライン(テレビジヨン信号の場合では1水平
走査線)程度の記憶素子から構成されており、画
素時刻iにおけるその出力は第2図に示した例を
用いると前ラインおよび前々ラインにおける各時
刻i−1からi+2まで、現ラインにおける時刻
i−1及びiの合計10種の最適予測方式を示す情
報が選択器14に対する制御信号の決定に用いら
れる。従つて記憶回路19からこの例の場合10ビ
ツトの出力信号が判定回路21へ供給される。
判定回路21での判定アルゴリズムは種々考え
られるが、ここでは同一種の最適予測方式を示す
情報の空間的な分布状態、即ち画面上での分布状
態を用いる方法を使用することにする。第2図に
示した例では画素時刻i及びi+1の間で方式
()と()は明確に分かれて分布している。
したがつてこの場合には容易に方式()がつぎ
の画素時刻i+1での予測方式として選択され
る。もし方式()、()が入り乱れて判定が困
難な場合には多数決による決定も考えられる。
この判定回路21における判定は通常は読出し
専用メモリ、いわゆるROMを用いて行なうこと
ができる。すなわち上記の例では10ビツトの信号
が判定回路21に供給されるが、これをROMの
入力アドレスに供給し、この時の10ビツトにより
構成されるビツトパターンに対応する位置に、予
め種々の画像に対して統計的な判定を行なつた結
果を書き込んでおく。このことを第2図に示した
例により説明する。入力された10ビツト信号の上
位4ビツトが前々ラインの時刻i−1からi+2
まで、これに続く中位4ビツトが前ラインの時刻
i−1からi+2まで、最後の下位2ビツトが現
ラインの時刻i−1、iの各最適予測方式を示す
信号であり、方式()を符号0、方式()を
符号1で表わすと、現時刻iでは第2図より上位
ビツトから下位ビツトの順に0011001100なる10ビ
ツトのビツトパターンが得られる。判定回路21
ではこれを入力アドレスとして対応する番地に、
この場合には方式()を表わす符号1を書き込
んでおけばよい。このようなことをすべてのアド
レスについて予め判定して書き込んでおく。した
がつて実際の判定には多数決や空間分布パターン
による判定などをとくに区別せずに都合の良い方
を適宜選んで用いることができる。判定回路21
の出力信号により選択器14での予測方式選択が
制御される。なお判定回路21での判定結果は1
画素遅延して出力される。
符号変換器16へ供給された予測誤差信号は不
等長符号を用いて情報低減効果をさらに上げ、伝
送あるいは記憶媒体に記録する場合にそれぞれ必
要な制御信号を付加して伝送速度あるいは記録速
度との速度整合をとつた後に出力される。
つぎに第4図を参照してこのように符号化され
た情報を復号する復号化装置について詳しく説明
する。伝送されて来た、または記録媒体から読み
出された符号化された多値画像信号は端子22を
通じてまず符号逆変換器23に供給される。符号
逆変換器23においては符号化された多値画像信
号より予測誤差信号をとり出し、不等長符号の等
長符号への逆変換を行ない、以下の復号化に備え
る。符号逆変換器23で等長符号に逆変換された
予測誤差信号は加算器24へ供給される。加算器
24においては、予測器25で作られた2種の予
測信号の中で選択器26によつて選択された予測
信号を受け、この予測誤差信号と符号逆変換器2
3の出力との加算が行なわれて復号された多値画
像信号が得られる。この復号された多値画像信号
は外部への画像信号出力端子27、予測器25及
び最適予測方式の決定回路28へそれぞれ同時に
供給される。
この復号された画像信号を用いて予測器25は
複数個の予測信号を発生する。最適予測方式の決
定回路28ではこの復号画像信号と予測器25か
らの複数個の予測信号(この例では2種)とを用
いて第3図について説明した符号化装置の決定回
路18の場合と同一の規則に従つて最適予測方式
を決定し、その結果を記憶回路29へ転送する。
記憶回路29は第3図の符号化装置における記憶
回路19と同様にこの例の場合10画素時刻分の最
適予測方式を示す10ビツトの情報を判定回路31
へ供給する。判定回路31では符号化装置の判定
回路21と同一の規則で選択器26の選択を制御
する。なお、予測器25、選択器26、最適予測
方式の決定回路28、記憶回路29、判定回路3
1の構成はそれぞれ符号化装置における予測器1
3、選択器14、最適予測方式の決定回路18、
記憶回路19、判定回路21と同一であり、また
これら相互の接続関係も同一である。
つぎに3種以上の予測方式を用いる場合につい
て述べる。仮にn種の予測方式(n≧3)を考え
るとすると、選択器(符号化装置で14、復号化
装置で26、以下これを14,26と記す)と最
適予測方式の決定回路18,28へはn種の予測
信号が同時に供給される。この決定回路18,2
8の出力としては予測誤差の小さいものから順に
予測方式に順位をつけてその上位の数種について
のみ予測方式を示す情報を記憶回路19,29に
転送して記憶する。記憶回路19,29は先に第
2図を参照して説明した実施例では1ビツト/画
素の記憶素子を用いるが、ここでは各画素当りn
を表現できるだけのビツト長をもつ記憶素子を用
い、或は上位m種の予測方式を記憶するものとす
れば第3図及び第4図に示したものと同一規模の
記憶回路をm個並列に並べたものとなる。
この時の記憶回路19,29の出力信号は先の
実施例の場合と同一の画素時刻の最適予測方式の
情報(10種)を用いるとすると、合計10×(nを
表現できるビツト長)×mビツトとなり、判定回
路21,31ではたとえば順位に応じて適当な荷
重をつけた多数決によりつぎの画素時刻における
予測方式を決定する。
更に他の実施例として入力多値画像信号が色信
号副搬送波をもつカラーテレビジヨン信号である
場合について説明する。たとえばNTSCカラーテ
レビジヨン信号においては1ライン毎に色信号副
搬送波の位相が反転しており、1フレームが奇数
ライン(525本)から成ることによりフレーム毎
にも反転している。したがつて色信号副搬送波の
位相が一致しない予測信号についてはこの予測誤
差は非常に大きく、予測信号として適当でない。
したがつて位相が一致する2ライン前、1フイー
ルド前(262ライン前に等しい)、1フレーム±1
ライン前、2フレーム前の予測信号などを用いて
第1の実施例を実行するとNTSCカラーテレビジ
ヨン信号に対してもこの発明は適用することがで
き、かつその効果は大きい。
更に他の変形例として現ラインの画素時刻iに
おける最適予測方式をつぎの画素時刻i+1での
予測方式の決定時に考慮対象から除外する場合が
考えられる。この場合周囲の最適予測方式の発生
状態を用いているので画素時刻iでの最適予測方
式を考慮しなくても高い符号化能率をほとんど低
下させずに、しかも許容される演算時間が大幅に
増加するのでトランジスタ・トランジスタ・ロジ
ツク(TTL)のような通常の半導体集積回路で
もつて構成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は二種の予測方式による予測誤差の例を
示す図、第2図は最適予測方式の空間分布の例を
示す図、第3図はこの発明に係る予測符号化装置
の実施例を示すブロツク図、第4図はこの発明に
よる符号化装置により符号化された情報を復号す
る復号化装置の実施例を示すブロツク図である。 11,22:入力端子、12:減算器、13,
25:予測器、14,26:選択器、16:符号
変換器、17,24:加算器、18,28:最適
予測方式の決定回路、19,29:記憶回路、2
1,31:判定回路、23:符号逆変換器、2
7:出力端子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 多値画像信号の予測符号化において、同一信
    号について異なる予測方式により複数個の予測信
    号を発生する手段と、これら複数個の予測信号の
    一つを選択する選択手段と、その選択手段の出力
    予測信号と前記多値画像信号との予測誤差を符号
    化する符号化手段と、その符号化手段の出力と上
    記選択手段の出力とから局部的に多値画像信号を
    復号する復号化手段と、その復号された多値画像
    信号と上記複数の予測信号とを比較してその複数
    個の予測信号に対応する予測方式の適性度の順位
    付けを実行する判定手段と、その順位の一部また
    は全部を複数の画素時刻にわたつて記憶する記憶
    手段と、その記憶手段に記憶されている複数ライ
    ンの順位の空間的分布状態を用いてつぎの画素時
    刻で用いる予測方式を決定して上記選択手段を制
    御する制御手段とを具備する画像信号の適応型予
    測符号化装置。
JP1089980A 1980-01-31 1980-01-31 Decoder for adaptive prediction for picture signal Granted JPS56109085A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020217410A1 (ja) * 2019-04-25 2020-10-29 中国電力株式会社 造粒物製造設備

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57203385A (en) * 1981-06-09 1982-12-13 Nec Corp Coding device
JPS58115990A (ja) * 1981-12-28 1983-07-09 Nec Corp 動き補償フレ−ム間符号化装置
JPS58137378A (ja) * 1982-02-10 1983-08-15 Nec Corp 適応符号化装置
JPS59185487A (ja) * 1983-04-05 1984-10-22 Nec Corp 多値画像信号の適応予測符号化装置
JPS59190786A (ja) * 1983-04-13 1984-10-29 Nec Corp 動き補償フレ−ム間符号化復号化方式及び装置
JPS61107887A (ja) * 1984-10-30 1986-05-26 Nec Corp 画像信号の適応型予測符号化方式及び装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5454507A (en) * 1977-10-11 1979-04-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Coding processing system of adaptive expectancy

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020217410A1 (ja) * 2019-04-25 2020-10-29 中国電力株式会社 造粒物製造設備

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