JPH04142192A - 画像信号符号化装置 - 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、画像信号を符号化圧縮する画像信号符号化装
置に係り、特にＴＶ電話等における低レート画像信号を
最適に符号化圧縮する画像信号符号化装置、更には、そ
のような符号化圧縮機能に併せて、そのように符号化圧
縮された画像信号の復号化機能が具備された画像信号符
号化装置に関するものである。

［従来の技術］ これまで、画像信号を符号化圧縮するには、各種の符号
化圧縮手法が知られたものとなっている。

例えば離散コサイン変換（ＤＣＴ）などの直交変換にも
とづく変換符号化等が広く知られたものとなっている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、ＴＶ電話等の画像通信を考えた場合、対話に
よるコミュニケーションに重要な役目を果すと考えられ
る、目、口等の動きの激しい画像部分は鮮明に受信側に
伝送されることが望ましいといえる。しかしながら、離
散コサイン変換（ＤＣＴ）などの直交変換を含めた、こ
れまでの波形符号化手法では、それら事情が考慮されて
おらず、むしろ、対話によるコミュニケーションに重要
な役目を果すと考えられる、目、口等の画像部分に対し
ては、低レート化のために符号化による画像品質の劣化
が著しく、受信側でそれら画像部分が鮮明に再生され得
ないものとなっている。

本発明の目的は、動きの激しい画像部分であっても、画
像品質の劣化の度合い少なく符号化圧縮し得る画像信号
符号化装置を供するにある。

また、本発明の他の目的は、動きの激しい画像部分であ
っても、画像品質の劣化の度合い少なく符号化圧縮され
得るとともに、そのように符号化圧縮された画像信号が
最適に復号化され得る画像信号符号化装置を供するにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は、ブロック単位に入力される画像信号に予め
定めた特徴が存するか否かを特徴抽出器によって検出し
たうえ、その検出結果に応じて何れか１つ選択される符
号化器で画像信号がブロック単位に符号化されるべく構
成することで達成される。

上記他の目的はまた、ブロック単位に入力される画像信
号に予め定めた特徴が存するか否かを特徴抽出器によっ
て検出したうえ、その検出結果に応じて何れか１つ選択
される符号化器で画像信号がブロック単位に符号化され
るべく、また、符号化されたブロック単位の画像信号は
、その画像信号に付加されている符号化種別データが符
号化種別抽出器で判定されたうえ、その判定結果に応じ
て何れか１つ選択される復号器で復号化されるべく構成
することで達成される。

［作用］ ブロック単位に入力される画像信号の特徴が予め把握さ
れ得る場合には、その特徴固有の性質を利用することに
よって、効率的な符号化圧縮を行い得るというものであ
る。例えば目、口等の特徴を含むブロックの集合に対し
因子分析を施すことによって、特徴固有の直交変換を求
めておくようにし、画像信号をブロック単位に符号化す
るに際しては、その特徴を含むと判定されたブロックに
対しては予め用意された特徴固有の変換を適用する一方
、その他のブロックに対してはＤＣＴ等の従来技術に係
る符号化方式が適用されるようにしたものである。特徴
の存否にもとづき画像信号をブロック単位に符号化すれ
ば、目、口等の特徴を含むブロックはその画像品質の劣
化の度合い少なく符号化され得、したがって、受信側で
はその符号化則にもとづき復号化されることで、目、口
等に係る画像部分が鮮明に再生され得るものである。

［実施例コ 以下、本発明を添付した図により説明する。

図は本発明による画像信号符号化装置を含む一例での画
像信号伝送システムを示したものである。

図示のように、本例では画像信号の１方向伝送が想定さ
れたものとなっている。即ち、送信側においては、外部
からブロック単位に入力される画像信号１は画像信号符
号化装置２で符号化圧縮されたうえ、伝送路３を介し受
信側の画像信号復号化装置４で復号化伸張されることに
よって、復号化画像信号５が得られているものである。

しかしながら、ＴＶ電話等のように、画像信号が双方向
に伝送される場合には、画像信号符号化装置２、画像信
号復号化装置４にはそれぞれ復号化機能、符号化機能が
具備せしめられるものとなっている。

さて、先ず画像信号１が如何に符号化圧縮されるかにつ
いて説明すれば、画像信号１はそのブロックでの特徴が
特徴抽出器２２で抽出され、特徴抽出結果によってはス
イッチ２１．２５が連動して切替制御されることで、画
像信号１はその特徴抽出結果に応じて、符号化器２３．
２４の何れかで符号化圧縮されたうえ、その特徴抽出結
果とともに伝送路（物理的には１本の伝送路とされる）
３上に送信されるようになっている。一方、受信側では
、符号化圧縮されたブロック単位の画像信号は、特徴抽
出結果によってスイッチ４１．４４が連動して切替制御
されることで、復号化器４２４３の何れかで復号化伸張
されるようになっているものである。画像信号が符号化
器２３で符号化圧縮された場合には復号化器４２で復号
化伸張され、符号化器２４で符号化圧縮された場合は復
号化器４３で復号化伸張されるようになっているわけで
ある。

ここで、例えば符号化器２３でＤＣＴにもとづく波形符
号化が行われるものとすれば、復号化器４２ではそれに
もとづく復号化が行われているわけであるが、一方、符
号化器２４、復号化器４３各々では本発明に直接係わる
符号化、復号化が行われるようになっている。予め目、
口等の特徴を含むブロックの集合に対し因子分析が施さ
れることで、特徴固有の直交変換が求められるが、その
変換による符号化、復号化が行われるようになっている
ものである。

以上からも判るように、何れによる符号化・復号化が画
像信号に対し行われるかは特徴抽出器２２からの特徴抽
出結果によっているが、ここで、特徴抽出器２２での処
理について簡単ながら説明すれば以下のようである。

即ち、予め目、口等の特徴を含むブロックをサンプルブ
ロックとして、サンプルブロックの共分散行列を対角化
して得られる固有値、固有ベクトルをそれぞれλ５、ψ
１、ｇを入力ブロックとすれば、評価量として以下に示
すＳ”（ｇ）が定義されるようになっている。

Ｓ”（ｇ）＝、Σ　（（λｌ／λ１）・（ψ＋　、ｇ）
／　Ｉｆ　ｇ　Ｉｆ　”）１″− （ψ５．ψ、）＝δ、（δ＋＋＝０（＋≠、）、δ＋　
ｒ＝　１（＋−＋））λ、≧λ、・・・≧λ。

各入力ブロックｇに対しＳ”（ｇ）が計算されるが、Ｓ
　”　（ｇ）　＞θ（θは適当に設定されたしきい値）
となる入力ブロックｇに対象とする特徴が存在すると推
定するか、あるいは１画面中で最大のＳ”（ｇ）を与え
る入力ブロックｇに対象とする特徴が存在すると推定し
得るものである。

対象とする特徴が存在すると判断された場合には、特徴
抽出器２２からの特徴抽出結果によってスイッチ２１．
２５が符号化器２４側に切替接続され符号化が行われる
ものである。受信がわにおいては、符号化されたブロッ
ク単位の画像信号は、その画像信号に付加された符号化
種別データが符号化種別抽出器（図示せず）で判定され
たうえ、判定結果に応じて復号化されるところとなるも
のである。

なお、以上の例では、２種類の符号化器および復号化器
が切替される場合が示されているが、２種類以上の特徴
を判別する特徴抽出器を設けるようにすれば、３種類以
上の符号化器および復号化器を設けることで、同様にし
て符号化、復号化が行われ得るものとなっている。

［発明の効果］ 以上説明したように、請求項１による場合は、動きの激
しい画像部分であっても、画像品質の劣化の度合い少な
く符号化圧縮し得、また、請求項２による場合には、動
きの激しい画像部分であっても、画像品質の劣化の度合
い少なく符号化圧縮され得るとともに、そのように符号
化圧縮された画像信号が最適に復号化され得るという効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明による画像信号符号化装置を含む一例での
画像信号伝送システムを示す図である。 １・・・画像信号、２・・・画像信号符号化装置、２１
２５．４１．４４・・・スイッチ、２２・・・特徴抽出
器、２３．２４・・・符号化器、 ３・・・伝送路、 ４・・・画像 信号復号化装置、 ４２．４３・・・復号化器、 ５・・・ 復号化画像信号

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、特徴抽出器と複数の符号化器とを具備してなり、ブ
   ロック単位に入力される画像信号に予め定めた特徴が存
   するか否かを特徴抽出器によって検出したうえ、該検出
   結果に応じて何れか１つ選択される符号化器で画像信号
   がブロック単位に符号化される構成の画像信号符号化装
   置。 ２、符号化種別抽出器と複数の復号化器とを具備してな
   り、符号化されたブロック単位の画像信号は、該画像信
   号に付加されている符号化種別データが符号化種別抽出
   器で判定されたうえ、該判定結果に応じて何れか１つ選
   択される復号器で復号化される構成の、請求項１記載の
   画像信号符号化装置。