JPH06292020A - Method and device for decoding picture code - Google Patents
Method and device for decoding picture codeInfo
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- JPH06292020A JPH06292020A JP8044593A JP8044593A JPH06292020A JP H06292020 A JPH06292020 A JP H06292020A JP 8044593 A JP8044593 A JP 8044593A JP 8044593 A JP8044593 A JP 8044593A JP H06292020 A JPH06292020 A JP H06292020A
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- Image Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 離散コサイン変換などの直交変換を用いた画
像の圧縮符号化において、圧縮・伸張を繰り返した場合
でも、画質の劣化を抑えることのできる符号化方法を提
供する。
【構成】 ブロック位置検出回路30により、前回符号
化時のブロック位置を検出する。ブロック分割回路52
において、検出されたブロック位置と一致するようなブ
ロック分割を行ない、中央部ブロック、周辺部ブロック
のそれぞれについて符号化を行なう(10,53)。ブ
ロック位置情報を示す符号を符号作成回路54にて作成
し、符号化回路10,53にて作成された符号に付加し
て出力する(55)。
(57) [Summary] [Object] To provide an encoding method capable of suppressing deterioration of image quality even when compression / expansion is repeated in image compression encoding using orthogonal transform such as discrete cosine transform. [Structure] A block position detection circuit 30 detects a block position at the time of previous encoding. Block division circuit 52
In, the block division is performed so as to match the detected block position, and the central block and the peripheral block are encoded (10, 53). A code indicating the block position information is created by the code creation circuit 54, added to the code created by the coding circuits 10 and 53, and output (55).
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、離散コサイン変換等の
直交変換を用いた画像データ符号化方法および装置、特
に、VTR用など圧縮・伸張を繰り返し行う符号化方法
および装置において、良好な画質を得ることのできる符
号化・復号方法および装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image data coding method and device using orthogonal transform such as discrete cosine transform, and more particularly to a coding method and device for repeatedly compressing / expanding for VTR and the like. The present invention relates to an encoding / decoding method and a device capable of obtaining the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】画像データは音声データなどに比べて極
めて大きなデータ量を有し、例えばHDTV1画面では
約5MByteになる。これらを効率的に蓄積あるいは伝送す
るために、種々の画像データ圧縮符号化方法が提案され
ている。現在、この符号化方法の主流となっているもの
に、離散コサイン変換(DCT)などの直交変換を用いた
ものがある。2. Description of the Related Art Image data has an extremely large amount of data as compared with audio data, and for example, it becomes about 5 MByte on one screen of HDTV. In order to efficiently store or transmit these, various image data compression coding methods have been proposed. Currently, the mainstream of this encoding method is one using orthogonal transform such as discrete cosine transform (DCT).
【0003】DCTでは、入力画像を縦横一定の画素数
からなる複数のブロックに分割し、各ブロックごとにD
CTを適用し、DCT係数と呼ばれる周波数成分に変換
する。DCTでは、M×N画素のデータがM×N次のD
CT係数に変換される。通常、M=Nとし、ブロック内
の水平方向座標をi,垂直方向座標をj (i,j=0,1,…,N-
1)とすると、各画素の輝度f(i,j) は、数1の2次元D
CTにより、DCT係数F(u,v) (u,v=0,1,…,N-1)に変
換される。In DCT, an input image is divided into a plurality of blocks each having a fixed number of pixels in the vertical and horizontal directions, and D is divided into blocks.
Apply CT to transform into frequency components called DCT coefficients. In DCT, the data of M × N pixels is D of M × N order.
Converted to CT coefficient. Normally, M = N is set, and the horizontal coordinate in the block is i and the vertical coordinate is j (i, j = 0,1, ..., N-
1), the brightness f (i, j) of each pixel is the two-dimensional D
The CT transforms the DCT coefficients into F (u, v) (u, v = 0,1, ..., N-1).
【0004】[0004]
【数1】 [Equation 1]
【0005】図1は、DCTによる変換を模式的に示し
たものである。DCTは画像の輝度データを周波数スペ
クトルに変換するものであり、図1に示すように、F(0,
0)は、直流成分でありブロック内の輝度の平均値を、F
(u,v)は水平方向の空間周波数u,垂直方向の空間周波数v
の成分の大きさを表し、uあるいはvが大きくなるほど、
空間周波数の高い成分となる。一般の画像では、輝度の
持つエネルギーは直流および低周波の交流成分に集中す
ることが知られている。このため輝度データはDCTに
より変換することによって、直流および低周波の交流成
分の係数に集中させられたデータに変換され、高い圧縮
効率を実現することが可能である。FIG. 1 schematically shows DCT conversion. The DCT converts the brightness data of an image into a frequency spectrum, and as shown in FIG. 1, F (0,
0) is the DC component, and the average value of the brightness in the block is F
(u, v) is the horizontal spatial frequency u and the vertical spatial frequency v
Represents the magnitude of the component of, the larger u or v,
It is a component with a high spatial frequency. In general images, it is known that the energy of brightness concentrates on DC and low-frequency AC components. Therefore, the brightness data is converted by the DCT into data concentrated on the coefficients of the direct current and low frequency alternating current components, and high compression efficiency can be realized.
【0006】DCTのこのような性質を利用した圧縮符
号化方法の1つにJPEG(Joint Photographic Expert
Group)がある。JPEGは、CCITT SG VIII CCIC とIS
O JTC1/SC29/WG10 により研究された静止画像の圧縮符
号化の国際標準方式であり、さまざまな用途に用いるこ
とができるように非常に汎用性の高いものとなってい
る。JPEGの符号化方式の詳細な説明は、ISO/IEC CD
10198-1 , "Digital Compression and Coding of Conti
nuous-tone Still Images Part 1 : Requirements and
guidelines" , ISO/IEC JTC 1 /SC 2 N2215 , 1991.3
に記述されているため省略し、以下、本発明に関係する
部分のみを図2を用いて簡単に説明する。JPEG (Joint Photographic Expert) is one of the compression coding methods utilizing such characteristics of DCT.
Group). JPEG is CCITT SG VIII CCIC and IS
O This is an international standard method for compression encoding of still images studied by JTC1 / SC29 / WG10, and is extremely versatile so that it can be used for various purposes. See the ISO / IEC CD for a detailed description of the JPEG encoding method.
10198-1,, "Digital Compression and Coding of Conti
nuous-tone Still Images Part 1: Requirements and
guidelines ", ISO / IEC JTC 1 / SC 2 N2215, 1991.3
The description is omitted here, and only the part related to the present invention will be briefly described below with reference to FIG.
【0007】端子11から入力された画像を、ブロック
分割回路12にて8×8画素からなるブロックに分割
し、DCT回路13にてDCTを施す。このDCT係数
を量子化回路14にて量子化するが、人間の視覚特性が
高周波成分に鈍感であり、高周波成分は荒い量子化を行
なっても劣化が目立たないことから、直流成分および低
周波の交流成分は細かい量子化を行ない、空間周波数が
高くなるほど荒く量子化を行なうようにする。The image input from the terminal 11 is divided into blocks of 8 × 8 pixels by the block division circuit 12, and DCT is performed by the DCT circuit 13. The DCT coefficient is quantized by the quantizing circuit 14. However, human visual characteristics are insensitive to high frequency components, and the deterioration of high frequency components is not noticeable even if rough quantization is performed. The AC component is finely quantized, and is quantized more roughly as the spatial frequency becomes higher.
【0008】可変長符号化回路15では、量子化された
データを符号化するが、直流成分と交流成分とで異なる
符号化を行なう。直流成分は前述のようにブロック内の
輝度の平均値であり、隣接するブロックどうしでの相関
が強いので、直前に符号化されたブロックの直流成分値
との差分を取り、ハフマン符号化を行なう。一方、交流
成分は、前述のDCTの性質および量子化特性から、高
周波成分についてはほとんど0となるので、DCT係数
を低周波から高周波へと1次元に並べ、0でない係数と
その係数までに続いた0の係数の数の組み合わせをハフ
マン符号化する。JPEGでは、以上のようにして符号
量を減少させることができ、画像データの圧縮が達成さ
れる。The variable-length coding circuit 15 codes the quantized data, but performs different coding for the DC component and the AC component. The DC component is the average value of the luminance in the block as described above, and since the correlation between adjacent blocks is strong, the difference from the DC component value of the immediately encoded block is calculated and Huffman coding is performed. . On the other hand, the AC component is almost 0 for the high frequency component due to the above-mentioned DCT properties and quantization characteristics. Therefore, the DCT coefficients are arranged in a one-dimensional manner from low frequency to high frequency, and the non-zero coefficient and its coefficient continue. Huffman coding is performed on the combination of the number of zero coefficients. In JPEG, the code amount can be reduced as described above, and compression of image data is achieved.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上記の方法を用いて圧
縮・伸張を繰り返し施す場合、前回の符号化時にDCT
を施したブロックと今回DCTを施すブロックが一致し
ている場合には、所要符号量、再生画質ともほとんど一
定で、圧縮・伸張を繰り返すことによる劣化は少ない。
しかしながら、前回の圧縮・伸張後に画像の位置シフト
が生じた場合、すなわち、DCTブロック位置が符号化
毎に一致していない場合には、圧縮・伸張を繰り返し施
すことにより、所要符号量が増大し、したがって、符号
量を一定にする必要のある場合には、画質が劣化すると
いう問題があった。When the compression / expansion is repeatedly performed by using the above method, the DCT at the time of the previous encoding is used.
When the block subjected to the DCT and the block subjected to the DCT this time match, the required code amount and the reproduction image quality are almost constant, and deterioration due to repeated compression / expansion is small.
However, when the image position shift occurs after the previous compression / expansion, that is, when the DCT block positions do not match for each encoding, the required code amount is increased by repeatedly performing compression / expansion. Therefore, there is a problem that the image quality deteriorates when the code amount needs to be constant.
【0010】これは、符号化時にブロック内の画素の輝
度値をコサイン関数で表現するわけであるが、その際
に、各ブロックを独立に処理するため、隣接するブロッ
クと輝度値の連続性が保たれないことが原因と考えられ
る。すなわち、DCTがなめらかなデータを表現するの
には優れているが、不連続なデータを表現するためには
多くの係数データを必要とするため、ブロックずれが生
じて不連続なデータがブロック内に存在する場合には、
符号量が増大してしまうのである。This is because the luminance value of the pixel in the block is expressed by the cosine function at the time of encoding, but at that time, since each block is processed independently, the continuity of the luminance value with the adjacent block is kept. It is thought that it is because it cannot be kept. That is, although the DCT is excellent in expressing smooth data, a large amount of coefficient data is required in order to express discontinuous data, so that block shift occurs and discontinuous data is generated within a block. Is present in
The code amount increases.
【0011】以上のように、符号化・復号を繰り返し行
なう場合には、符号化毎のブロックを一致させることが
重要である。しかしながら、他の機器との整合性などを
考えると、符号化されていない通常の画像データにブロ
ック位置情報を付加することは困難であり、符号化時に
前回のブロック分割情報を得ることはできないことにな
る。As described above, when encoding / decoding is repeatedly performed, it is important to match the blocks for each encoding. However, considering the compatibility with other devices, it is difficult to add block position information to unencoded normal image data, and the previous block division information cannot be obtained at the time of encoding. become.
【0012】本発明は、前回符号化時のブロック分割情
報が得られない場合でも、所要符号量を増大させず、し
たがって、画質劣化のおそれのない画像データ圧縮符号
化方法および装置を提供することを目的とするものであ
る。The present invention provides an image data compression encoding method and apparatus which does not increase the required code amount even when the block division information at the time of the previous encoding cannot be obtained, and therefore does not cause the image quality deterioration. The purpose is.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上記の課題は、入力され
た画像が前回符号化されたときのブロック位置を検出
し、今回の符号化ブロックの分割を検出されたブロック
と一致するように行なうことによって解決される。The above problem is solved by detecting the block position when the input image was previously coded, and dividing the coded block this time so as to match the detected block. Will be solved by
【0014】本発明は、上記の課題を解決することを目
的としてなされたもので、前回符号化時のブロック分割
位置を検出するブロック位置検出手法と、検出されたブ
ロック位置と一致するようなブロック分割を行ない、各
ブロックを符号化する符号化手法からなる。また、復号
後の画像位置のずれを防ぐために、ブロック分割情報を
出力符号に付加する手法と、付加されたブロック分割情
報に基づいて復号を行なう復号手法を用いることも可能
である。The present invention has been made for the purpose of solving the above problems, and a block position detecting method for detecting the block division position at the time of the previous encoding and a block which matches the detected block position. It is composed of an encoding method of dividing and encoding each block. Further, in order to prevent the displacement of the image position after decoding, it is also possible to use a method of adding block division information to the output code and a decoding method of performing decoding based on the added block division information.
【0015】[0015]
【作用】本発明により提供されるブロック位置検出手法
では、前述のDCTの性質を利用して、ブロック位置の
検出を行なう。通常の画像では、符号化過程におけるD
CT係数の量子化により、高い周波数の係数はその多く
が0となる。復号過程では、そのDCT係数に逆DCT
を行なって画像を再生するので、得られた再生画像に再
びDCTを行なうと、ブロック位置が一致していれば、
得られるDCT係数の高周波成分係数はやはり0となる
ものが多い。しかしながら、ブロック位置が一致してい
ない場合には、前回の符号化時のブロック境界の不連続
データがブロック内に存在するので、高周波成分の係数
も値を持つことになる。したがって、DCTの高周波成
分は、ブロック位置が前回の符号化時と一致する場合が
最も小さくなる。In the block position detecting method provided by the present invention, the block position is detected by utilizing the above-mentioned property of DCT. In a normal image, D in the encoding process
Due to the quantization of the CT coefficients, most of the high frequency coefficients are zero. In the decoding process, the inverse DCT is added to the DCT coefficient.
Since the image is reproduced by performing the above, when the DCT is performed again on the obtained reproduced image, if the block positions match,
Many of the high frequency component coefficients of the obtained DCT coefficient are still zero. However, when the block positions do not match, since the discontinuous data at the block boundary at the time of the previous encoding exists in the block, the coefficient of the high frequency component also has a value. Therefore, the high frequency component of the DCT becomes the smallest when the block position matches the previous encoding.
【0016】この手法では、まず、入力画像を符号化時
と同じ大きさのテストブロックに分割し、これにDCT
を施してすべてのブロックの高周波成分の和を計算す
る。同様にして、テストブロックの位置を水平あるいは
垂直にシフトさせた場合についても計算し、これが、最
小となるようなシフト量を求めることにより、前回符号
化時のDCTブロック位置を検出することができる。In this method, first, the input image is divided into test blocks of the same size as at the time of encoding, and this is divided into DCTs.
Then, the sum of high frequency components of all blocks is calculated. Similarly, the DCT block position at the time of the previous encoding can be detected by calculating also when the position of the test block is horizontally or vertically shifted and calculating the shift amount that minimizes this. .
【0017】本発明により提供される符号化および復号
手法では、ブロック位置検出手法のデータをもとにDC
Tを施すブロックを前回の符号化時と一致させることに
より、再符号化時の発生符号量の増加、あるいは、画質
の劣化をおさえることが可能である。また、符号化手法
の出力符号にブロック分割情報を付加することにより、
符号化前後で画像位置がずれることを防ぐことができ
る。In the encoding and decoding method provided by the present invention, the DC based on the data of the block position detecting method is used.
By matching the block to which T is applied with the previous encoding, it is possible to suppress an increase in the amount of generated code at the time of re-encoding or deterioration of the image quality. Also, by adding block division information to the output code of the encoding method,
It is possible to prevent the image position from shifting before and after encoding.
【0018】[0018]
【実施例】図3は本発明によるブロック位置検出回路の
一実施例を示したものである。以下の説明では、ブロッ
クの大きさはN×N画素とし、DCTを用いた例につい
て説明する。また、シフト量の検出は、水平方向、垂直
方向を独立に行えるので、ここでは、水平方向について
説明する。FIG. 3 shows an embodiment of a block position detecting circuit according to the present invention. In the following description, the block size is N × N pixels, and an example using the DCT will be described. Further, since the shift amount can be detected independently in the horizontal direction and the vertical direction, the horizontal direction will be described here.
【0019】図3において、入力端子31から入力され
た画像データは、ブロック分割回路32により、テスト
ブロックに分割される。一方、入力された画像データ
は、ディレイ33にも送られる。ディレイ33は、1画
素相当分のディレイ量を有し、各々のブロック分割回路
の入力データは水平に1画素ずつずれた信号となる。そ
の結果、各ブロック分割回路では図4に示すように、水
平に1画素ずつずれた分割が行なわれる。このように分
割された各ブロック内の画像データは、DCT回路13
により離散コサイン変換され、加算回路34により、そ
の交流成分係数の絶対値の総和が算出される。このよう
にして得られた交流成分係数の絶対値和のうち最小とな
るものを判定回路35において判定し、その時のブロッ
ク位置情報を出力すれば、これが前回符号化時のブロッ
ク分割位置情報となる。In FIG. 3, the image data input from the input terminal 31 is divided into test blocks by the block division circuit 32. On the other hand, the input image data is also sent to the delay 33. The delay 33 has a delay amount corresponding to one pixel, and the input data of each block division circuit is a signal horizontally shifted by one pixel. As a result, in each block division circuit, as shown in FIG. 4, division is performed by horizontally shifting by one pixel. The image data in each block divided in this way is stored in the DCT circuit 13
Is subjected to discrete cosine transform by the adder circuit 34, and the sum of absolute values of the AC component coefficients is calculated by the adder circuit 34. If the determination circuit 35 determines the smallest absolute value sum of the AC component coefficients obtained in this way and outputs the block position information at that time, this becomes the block division position information at the time of the previous encoding. .
【0020】ここで、このテストブロックとして、全画
面を用いる必要はなく、水平方向のブロック位置を検出
する場合、例えば図5に示すような縦N画素の横長の領
域から検出しても、同等の効果が得られる。また、垂直
方向のブロック位置を検出する場合には、ディレイ33
のディレイ量を1ライン分として、各ブロック分割回路
の分割結果が垂直にずれるようにすることにより達成さ
れる。この場合にも、例えば図6に示すような横N画素
の縦長の領域のみから検出することが可能である。Here, it is not necessary to use the entire screen as the test block, and when detecting the block position in the horizontal direction, even if it is detected from a horizontally long area of vertical N pixels as shown in FIG. The effect of is obtained. Further, when detecting the block position in the vertical direction, the delay 33
This is achieved by setting the delay amount of 1 for one line and shifting the division results of each block division circuit vertically. Also in this case, for example, it is possible to detect only from a vertically long area of N horizontal pixels as shown in FIG.
【0021】なお、本実施例ではDCTの交流成分係数
のみの絶対値和を用いたが、二乗和を用いてもほぼ同等
の効果が得られる。直流成分係数については、ブロック
分割位置の影響が少なく、一方、原画像の性質の影響が
大きいため、交流成分のみを用いたほうが、確実な検出
が可能となる。In this embodiment, the sum of absolute values of only the AC component coefficients of the DCT is used, but the same effect can be obtained by using the sum of squares. With respect to the DC component coefficient, the influence of the block division position is small, while the influence of the property of the original image is large. Therefore, using the AC component alone enables more reliable detection.
【0022】図7は本発明による画像符号化回路の一実
施例を示したものである。FIG. 7 shows an embodiment of the image coding circuit according to the present invention.
【0023】入力端子51から入力された画像データ
は、まず、図3に示すブロック位置検出回路30により
前回符号化時のブロック位置が検出され、その情報に基
づいてブロック分割回路52でブロックに分割される。
この分割により、画像中央部においてN×N画素に分割
されたブロックは、符号化回路10により、通常のJP
EG方式により符号化される。一方、画像周辺部におい
て、N×N画素より小さく分割されたブロックは、周辺
部ブロック符号化回路53により符号化される。周辺部
ブロック符号化回路53では、該当領域を図8のような
4領域に分割し、それぞれの領域をDPCM(Different
ial PCM)により符号化する。また、ブロック位置検出回
路30からのブロック位置情報57は、符号作成回路5
4により2進符号化する。この際、2進符号化でなく差
分符号化などの他の符号化方式を用いることも可能であ
る。The image data input from the input terminal 51 is first detected by the block position detection circuit 30 shown in FIG. 3 at the block position at the time of the previous encoding, and is divided into blocks by the block division circuit 52 based on the information. To be done.
By this division, the block divided into N × N pixels in the central portion of the image is processed by the encoding circuit 10 in a normal JP
It is encoded by the EG method. On the other hand, in the peripheral portion of the image, the block divided into smaller than N × N pixels is encoded by the peripheral block encoding circuit 53. In the peripheral block coding circuit 53, the corresponding area is divided into four areas as shown in FIG. 8, and each area is divided into DPCM (Different
It is encoded by (ial PCM). Further, the block position information 57 from the block position detection circuit 30 is stored in the code creation circuit 5
It is binary-coded by 4. At this time, it is also possible to use another encoding method such as differential encoding instead of binary encoding.
【0024】図9は、DPCM回路の一例である。入力
端子61から入力された画像データは、差分器62に送
られる。一方、画像データは、ディレイ63にも送ら
れ、1画素分遅延されたデータが差分器62に送られ
る。差分器62では両者の差分をとるが、通常の画像で
は、隣接画素間の相関が強いので、差分値は小さな値と
なる。この差分値を量子化回路64で量子化し、可変長
符号化回路65で符号化して、符号を作成する。FIG. 9 shows an example of the DPCM circuit. The image data input from the input terminal 61 is sent to the differentiator 62. On the other hand, the image data is also sent to the delay 63, and the data delayed by one pixel is sent to the difference unit 62. The differencer 62 takes the difference between the two, but in a normal image, the correlation between adjacent pixels is strong, so the difference value is a small value. This difference value is quantized by the quantization circuit 64 and encoded by the variable length encoding circuit 65 to create a code.
【0025】このようにして作成された符号は、図7に
示すマルチプレクサ55で多重化され、最終的な符号と
して出力される。符号語の構成の一例を図10に示す。
図10(1)のように、ヘッダ情報、2進符号化されたブ
ロック位置情報、上端部ブロック情報に続いて、Nライ
ンごとの画像情報を左端部ブロック情報、中央部ブロッ
ク情報、右端部ブロック情報の順で出力し、最後に下端
部ブロック情報を出力する。The code thus created is multiplexed by the multiplexer 55 shown in FIG. 7 and output as the final code. FIG. 10 shows an example of the structure of the code word.
As shown in FIG. 10A, after the header information, the binary-coded block position information, and the upper end block information, the image information for every N lines is displayed as the left end block information, the central block information, and the right end block. The information is output in the order of information, and finally the lower end block information is output.
【0026】VTR用の符号化等では、1フレームごと
に符号量の上限が決まっていることが多く、この上限を
越えることは許されない。したがって、何らかの制御を
行なって上限を越えないようにするわけであり、万一、
符号量制御がうまく行かず符号量が上限を越えてしまっ
た場合には、符号の出力を打ち切らざるを得ない。この
ような場合、図10(1)の符号語構成では中央部ブロッ
クにも打ち切りの影響がおよびやすいが、図10(2)の
ような符号語構成とすることにより、打ち切りによる影
響を画面周辺とすることが可能である。In VTR encoding and the like, the upper limit of the code amount is often fixed for each frame, and it is not allowed to exceed the upper limit. Therefore, some kind of control is performed so that the upper limit is not exceeded.
When the code amount control is not successful and the code amount exceeds the upper limit, the output of the code must be terminated. In such a case, in the codeword configuration of FIG. 10 (1), the influence of the censoring is likely to reach the central block, but the codeword configuration as shown in FIG. It is possible to
【0027】なお、実施例では周辺部ブロック符号化回
路53で用いる符号化方式はDPCMとしたが、M×N
のDCTや1次元DCTを用いた場合も本発明に包含さ
れることは明白である。あるいは、画像の大きさが縦・
横ともNの整数倍であれば、左右端あるいは上下端の領
域を合わせてN×N画素のブロックを作成できるため、
符号化回路10で画像全体を符号化することも可能であ
る。In the embodiment, the coding system used in the peripheral block coding circuit 53 is DPCM, but M × N.
It is obvious that the present invention also includes the case of using the DCT or the one-dimensional DCT. Alternatively, if the image size is vertical
If the width is an integer multiple of N, a block of N × N pixels can be created by combining the left and right ends or the upper and lower end regions.
It is also possible to encode the entire image with the encoding circuit 10.
【0028】図11は本発明に関する復号回路の一実施
例である。入力端子71から入力された符号は、デマル
チプレクサ72によりブロック位置情報、および、中央
部ブロックデータ、周辺部ブロックデータの2種の画像
情報に分離され、それぞれ復号回路73から75に送ら
れる。ブロック位置情報は復号回路75により復号さ
れ、書き込み制御回路76に送られる。画像中央部ブロ
ックデータは符号化回路10の逆変換処理を行なう復号
回路74で、画像周辺部ブロックデータは符号化回路5
3の逆変換処理を行なう復号回路73でそれぞれ復号さ
れ、書き込み制御回路76により、フレームメモリ77
の所定位置に書き込まれる。FIG. 11 shows an embodiment of the decoding circuit according to the present invention. The code input from the input terminal 71 is separated by the demultiplexer 72 into block position information and two types of image information of central block data and peripheral block data, and sent to the decoding circuits 73 to 75, respectively. The block position information is decoded by the decoding circuit 75 and sent to the write control circuit 76. The image center block data is decoded by the decoding circuit 74 of the coding circuit 10, and the image peripheral block data is coded by the coding circuit 5.
3 is decoded by the decoding circuit 73 that performs the inverse conversion processing of 3, and the write control circuit 76 causes the frame memory 77
Is written in a predetermined position.
【0029】画像信号がアナログで入力される場合、1
画素未満の微小な画像のずれが生ずる可能性があり、こ
れによる圧縮伸張時の画質劣化が考えられる。このよう
な場合、図12に示すように、A/D変換器82にてn
倍オーバサンプリングを行い、同様の手法によりブロッ
ク位置検出回路30にて1/n画素単位のブロック位置
を検出し、検出されたブロック位置情報57をもとにデ
ィレイ回路83およびサブサンプル回路84で補償する
ことができる。また、図13に示すように、ブロック位
置検出回路30からブロック位置情報57とともにDC
T係数の高周波成分の大きさ93を出力し、これが最小
となるようにクロック発生回路92で発生されるA/D
変換のクロックを制御することによって補償することも
可能である。When the image signal is input in analog, 1
There is a possibility that a minute image shift of less than pixels occurs, which may cause image quality deterioration during compression and expansion. In such a case, as shown in FIG.
Double oversampling is performed, the block position detection circuit 30 detects the block position in 1 / n pixel units by the same method, and the delay circuit 83 and the sub-sampling circuit 84 compensate based on the detected block position information 57. can do. In addition, as shown in FIG. 13, the block position detection circuit 30 outputs DC together with the block position information 57.
The magnitude 93 of the high frequency component of the T coefficient is output, and the A / D generated by the clock generation circuit 92 is minimized.
It is also possible to compensate by controlling the conversion clock.
【0030】なお、説明ではJPEGを用いた例を示し
たが、これ以外にも、2次元DCT、アダマール変換な
どの2次元直交変換を用いた場合でも、あるいは、1次
元の直交変換を用いた場合にも、ブロック位置検出部に
符号化に用いたものと同じ直交変換を用いることにより
適用できる。Although an example using JPEG has been shown in the description, other than this, two-dimensional orthogonal transform such as two-dimensional DCT or Hadamard transform may be used, or one-dimensional orthogonal transform may be used. Also in this case, the block position detecting section can be applied by using the same orthogonal transform as that used for encoding.
【0031】さらには、ブロック位置検出の際に、直交
変換のかわりにテストブロック内の高周波成分量を計算
し、直交変換の場合と同様にテストブロック内の高周波
成分の和を求め、この和が最小となるブロック分割位置
を求めるといった手法でも、同等の効果が得られる。高
周波成分は、ブロックにハイパスフィルタを施し、フィ
ルタ出力データのエネルギーを計算することなどにより
求めることができる。ハイパスフィルタの一例として
は、図14に示すようなフィルタがあげられる。このよ
うにすることにより、直交変換を用いた符号化でなくと
も、画像をブロックに分割して符号化するような場合に
も適用可能となる。Further, when detecting the block position, the amount of high frequency components in the test block is calculated instead of the orthogonal transformation, and the sum of the high frequency components in the test block is calculated as in the case of the orthogonal transformation. The same effect can be obtained by a method of obtaining the minimum block division position. The high frequency component can be obtained by applying a high pass filter to the block and calculating the energy of the filter output data. An example of the high-pass filter is a filter as shown in FIG. By doing so, it is possible to apply to a case where an image is divided into blocks and encoded, instead of encoding using orthogonal transform.
【0032】また、用途によって1画素単位で検出する
必要がない場合には、図3において、ディレイ33のデ
ィレイ量を大きくし、ブロック分割回路32のブロック
分割を数画素ずつずらして行なうこともできる。If it is not necessary to detect pixel by pixel depending on the application, the delay amount of the delay 33 in FIG. 3 may be increased and the block division circuit 32 may be divided into blocks by several pixels. .
【0033】また、フレーム内にブロック位置が異なる
領域が複数存在する場合には、その領域を検出し、各領
域についてブロック位置を補正することができる。この
場合、各領域の境界においては、N×N画素に満たない
ブロックに分割されるが、その領域は、周辺部ブロック
と同様にDPCMで符号化する。この符号化について
も、周辺部ブロックの場合のようにDPCM以外の符号
化方式も適用できる。When there are a plurality of regions having different block positions in the frame, the regions can be detected and the block position can be corrected for each region. In this case, the boundary of each area is divided into blocks of less than N × N pixels, and the area is encoded by DPCM as in the peripheral block. Also for this encoding, an encoding method other than DPCM can be applied as in the case of the peripheral block.
【0034】図3に示したブロック位置検出回路は、図
15のような構成としても実現可能である。この構成で
は、高周波成分算出回路102にて入力画像のN×N画
素領域内の高周波成分を計算し、分配回路103により
高周波成分算出領域のフレーム内の位置に応じて分配す
る。この際には、高周波成分算出領域の水平あるいは垂
直座標を符号化ブロックの大きさNで割った余りにより
N個の加算回路104へ順次分配する。分配された各デ
ータを加算回路104にて加算することにより、図3の
構成における高周波成分量が得られるので、判定回路3
5によりその最小値を判定することにより、ブロック位
置が検出できる。The block position detecting circuit shown in FIG. 3 can also be realized with a configuration as shown in FIG. In this configuration, the high frequency component calculation circuit 102 calculates the high frequency component in the N × N pixel area of the input image, and the distribution circuit 103 distributes the high frequency component according to the position in the frame of the high frequency component calculation area. At this time, the horizontal or vertical coordinates of the high frequency component calculation area are sequentially distributed to the N adder circuits 104 by the remainder obtained by dividing by the size N of the coding block. Since the high frequency component amount in the configuration of FIG. 3 is obtained by adding the distributed data in the adding circuit 104, the determining circuit 3
By determining the minimum value according to 5, the block position can be detected.
【0035】本実施例では、符号化済みの画像を再符号
化することを前提にしてきたが、符号化されていない画
像に対しても、全画面にわたってDCT係数の高周波成
分を計算し、その最小点にあわせてブロック分割を行な
うことにより、符号化効率の向上が期待できる。Although the present embodiment is premised on re-encoding an encoded image, the high frequency component of the DCT coefficient is calculated over the entire screen even for an unencoded image, By performing block division according to the minimum point, improvement in coding efficiency can be expected.
【0036】本発明による画像符号化回路、復号回路の
一応用例を図16にしめす。図16は、HDTV信号を
記録あるいは伝送するもので、本発明による画像符号化
回路および画像復号回路を使用することにより、現行T
V用VTRあるいは伝送系により、HDTV信号の記
録、伝送を行なうことができる。この場合、ブロックず
れを補償して符号化、復号しているため、これらの記
録、伝送を繰り返す際に、画像の位置がシフトした場合
でも、画質劣化を抑えることが可能である。An application example of the image coding circuit and the decoding circuit according to the present invention is shown in FIG. FIG. 16 is for recording or transmitting an HDTV signal, and by using the image coding circuit and the image decoding circuit according to the present invention, the current T
An HDTV signal can be recorded and transmitted by a VTR for V or a transmission system. In this case, since the block shift is compensated for encoding and decoding, it is possible to suppress the image quality deterioration even when the position of the image shifts when these recording and transmission are repeated.
【0037】[0037]
【発明の効果】本発明によれば、前回符号化時のブロッ
ク分割情報が得られない場合でも、所要符号量を増大さ
せず、したがって、画質劣化のおそれのない画像データ
圧縮符号化方法および装置を実現できる。According to the present invention, even if the block division information at the time of the previous encoding cannot be obtained, the required code amount is not increased, and therefore, the image data compression encoding method and apparatus without the risk of image quality deterioration. Can be realized.
【図1】離散コサイン変換(DCT)の説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram of a discrete cosine transform (DCT).
【図2】JPEGの概略図。FIG. 2 is a schematic diagram of JPEG.
【図3】本発明の一実施例におけるブロック位置検出装
置の第1の概略ブロック図。FIG. 3 is a first schematic block diagram of a block position detection device according to an embodiment of the present invention.
【図4】テストブロックの分割を示す図。FIG. 4 is a diagram showing division of test blocks.
【図5】水平方向のシフト量を検出するためのテストブ
ロックを示す図。FIG. 5 is a diagram showing a test block for detecting a horizontal shift amount.
【図6】垂直方向のシフト量を検出するためのテストブ
ロックを示す図。FIG. 6 is a diagram showing a test block for detecting a vertical shift amount.
【図7】本発明の一実施例における符号化装置の概略ブ
ロック図。FIG. 7 is a schematic block diagram of an encoding device according to an embodiment of the present invention.
【図8】画像の領域を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a region of an image.
【図9】DPCMの説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram of DPCM.
【図10】符号語の構成を示す図。FIG. 10 is a diagram showing the structure of a code word.
【図11】本発明の一実施例における復号装置の概略ブ
ロック図。FIG. 11 is a schematic block diagram of a decoding device according to an embodiment of the present invention.
【図12】アナログ入力時の本発明の一実施例における
符号化装置の第1の概略ブロック図。FIG. 12 is a first schematic block diagram of an encoding apparatus according to an embodiment of the present invention at the time of analog input.
【図13】アナログ入力時の本発明の一実施例における
符号化装置の第2の概略ブロック図。FIG. 13 is a second schematic block diagram of the encoding apparatus in one embodiment of the present invention at the time of analog input.
【図14】検出フィルタの例を示す図。FIG. 14 is a diagram showing an example of a detection filter.
【図15】本発明の一実施例におけるブロック位置検出
装置の第2の概略ブロック図。FIG. 15 is a second schematic block diagram of a block position detection device according to an embodiment of the present invention.
【図16】本発明による画像符号化回路、復号回路の一
応用例。FIG. 16 is an application example of an image encoding circuit and a decoding circuit according to the present invention.
10…画像ブロック符号化回路、30…ブロック位置検
出回路、32…テストブロック分割回路、33…ディレ
イ回路、35…判定回路、52…ブロック分割回路、5
3…画像周辺部ブロック符号化回路、54…ブロック位
置情報符号化回路、76…書き込み制御回路、83…デ
ィレイ回路、84…サブサンプル回路、92…クロック
発生回路、102…高周波成分算出回路、103…分配
回路。10 ... Image block coding circuit, 30 ... Block position detection circuit, 32 ... Test block division circuit, 33 ... Delay circuit, 35 ... Judgment circuit, 52 ... Block division circuit, 5
3 ... Image peripheral block coding circuit, 54 ... Block position information coding circuit, 76 ... Write control circuit, 83 ... Delay circuit, 84 ... Subsample circuit, 92 ... Clock generation circuit, 102 ... High frequency component calculation circuit, 103 … Distribution circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 淳一 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 権田 亜紀子 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Junichi Kimura 1-280 Higashi Koigokubo, Kokubunji, Tokyo Inside Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Akiko Gonda 1-280 Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Hitachi Ltd. Central Research Center
Claims (14)
複数のブロックに分割し、これら画像ブロック単位で符
号化を行なう画像圧縮符号化方法において、 入力画像信号を縦横一定の画素数からなる複数のテスト
ブロックに分割し、各ブロックに直交変換を行ない、得
られた直交変換係数の高周波成分の大きさを計算する、
という手順をテストブロック位置を1ないしは数画素ず
つずらして行ない、 これらの高周波成分の大きさを比較し、最小となるテス
トブロック分割位置を検出することを特徴とする画像符
号化方法。1. An image compression coding method in which an input image signal is divided into a plurality of blocks each having a fixed number of pixels in the vertical and horizontal directions, and coding is performed in units of these image blocks. Divide into multiple test blocks, perform orthogonal transformation on each block, and calculate the magnitude of the high frequency component of the obtained orthogonal transformation coefficient,
The image coding method is characterized in that the test block position is shifted by 1 or several pixels, the magnitudes of these high frequency components are compared, and the minimum test block division position is detected.
複数のブロックに分割し、これら画像ブロック単位で符
号化を行なう画像圧縮符号化装置において、 入力画像信号を縦横一定の画素数からなる複数のテスト
ブロックに分割するブロック分割手法を複数持ち、各々
のブロック分割が1ないしは数画素ずつずれるように設
定したブロック分割部、あるいは、テストブロックの分
割を1ないしは数画素ずつずらして行なうことのできる
ブロック分割部と、 前記ブロック分割部によって分割された各ブロックに、
直交変換を施す直交変換部と、 前記直交変換部で得られた直交変換係数の高周波成分の
大きさを計算する計算部と、 テストブロックの分割をずらして計算された高周波成分
のうち、最小となるものを選択し、最小となったブロッ
ク分割位置を出力する判断部とを備えたブロック位置検
出回路を持つことを特徴とする画像符号化装置。2. An image compression coding apparatus for dividing an input image signal into a plurality of blocks each having a fixed number of pixels in the vertical and horizontal directions, and encoding the image in units of these image blocks. A plurality of block division methods for dividing into a plurality of test blocks are provided, and each block division is set to shift by 1 or several pixels, or the test block is divided by 1 or several pixels. A block division unit capable of, and each block divided by the block division unit,
An orthogonal transformation unit that performs orthogonal transformation, a calculation unit that calculates the magnitude of the high-frequency component of the orthogonal transformation coefficient obtained by the orthogonal transformation unit, and a minimum of the high-frequency components calculated by shifting the division of the test block An image coding apparatus, comprising: a block position detection circuit provided with a determination unit that selects the following one and outputs the minimum block division position.
り検出されたブロック位置情報に基づき、検出されたブ
ロック位置と一致するようなブロック分割を行ない、符
号化を行なう画像符号化方法。3. An image coding method for performing coding by performing block division so as to match the detected block position based on the block position information detected by the block position detecting method according to claim 1.
り検出されたブロック位置情報に基づき、検出されたブ
ロック位置と一致するようなブロック分割を行ない、符
号化を行なう画像符号化装置。4. An image coding apparatus which performs block division based on block position information detected by the block position detection circuit according to claim 2 so as to match the detected block position and performs coding.
いて、ブロック分割位置情報を出力符号に付加すること
を特長とする画像符号化方法。5. The image coding method according to claim 3, wherein block division position information is added to the output code.
いて、ブロック分割位置情報を出力符号に付加すること
を特長とする画像符号化装置。6. The image coding apparatus according to claim 4, wherein block division position information is added to the output code.
り作成された符号に付加されたブロック分割位置情報に
基づき、画像を再構成することを特徴とする画像復号方
法。7. An image decoding method, wherein an image is reconstructed based on block division position information added to a code created by the image coding method according to claim 5.
り作成された符号に付加されたブロック分割位置情報に
基づき、画像を再構成することを特徴とする画像復号装
置。8. An image decoding device, which reconstructs an image based on block division position information added to a code created by the image coding device according to claim 6.
よび、請求項8に記載された画像復号装置を用いて、記
録速度の低い記録装置により、画像を記録、再生する画
像記録装置。9. An image recording device for recording and reproducing an image by a recording device having a low recording speed, using the image encoding device according to claim 6 and the image decoding device according to claim 8. .
および、請求項8に記載された画像復号装置を用いて、
伝送容量の少ない伝送系により、画像を伝送する画像伝
送装置。10. The image encoding device according to claim 6,
And using the image decoding device according to claim 8,
An image transmission device that transmits images using a transmission system with a small transmission capacity.
る複数のブロックに分割して処理する処理方法におい
て、 上記入力画像信号のブロック位置を検出し、 該検出されたブロック位置に従って上記入力画像信号を
ブロック分割し、 該分割された各ブロックを符号化することを特徴とする
画像符号化方法。11. A processing method for dividing an input image signal into a plurality of blocks each having a predetermined number of vertical and horizontal pixels and processing the block, wherein the block position of the input image signal is detected, and the input image is detected according to the detected block position. An image coding method characterized in that a signal is divided into blocks and each of the divided blocks is encoded.
る複数のブロックに分割して処理する装置において、 上記入力画像信号のブロック位置検出回路と、 上記ブロック位置検出回路の出力に従い、上記入力画像
信号をブロック分割するブロック分割回路と、 該ブロック分割回路で分割されたブロックを符号化する
符号化回路とを有することを特徴とする画像符号化装
置。12. An apparatus for processing an input image signal by dividing it into a plurality of blocks each having a predetermined number of pixels in the vertical and horizontal directions, the block position detecting circuit of the input image signal, and the input according to the output of the block position detecting circuit. An image encoding device comprising: a block division circuit for dividing an image signal into blocks; and an encoding circuit for encoding the blocks divided by the block division circuit.
数のブロックに分割して符号化された符号を復号する復
号方法において、 符号に付加されたブロック分割情報に基づき、 復号されたブロック内画像データを画面上の所定位置に
書き込むことを特徴とする画像復号方法。13. A decoding method for decoding an encoded code by dividing an image signal into a plurality of blocks each having a predetermined number of vertical and horizontal pixels, in a decoded block based on block division information added to the code. An image decoding method characterized by writing image data at a predetermined position on a screen.
数のブロックに分割して符号化された符号を復号する装
置において、 符号に付加されたブロック分割情報を復号する回路と、 上記復号回路によりえられたブロック分割情報に基づい
て、復号されたブロック内画像データを画面上の所定位
置に書き込む書き込み制御回路とを有することを特徴と
する画像復号装置。14. An apparatus for decoding an encoded code by dividing an image signal into a plurality of blocks each having a predetermined number of pixels in the vertical and horizontal directions, a circuit for decoding block division information added to the code, and the decoding circuit. An image decoding apparatus comprising: a write control circuit for writing the decoded in-block image data to a predetermined position on the screen based on the block division information obtained by the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8044593A JPH06292020A (en) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | Method and device for decoding picture code |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8044593A JPH06292020A (en) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | Method and device for decoding picture code |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06292020A true JPH06292020A (en) | 1994-10-18 |
Family
ID=13718466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8044593A Pending JPH06292020A (en) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | Method and device for decoding picture code |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06292020A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011061332A (en) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Canon Inc | Imaging apparatus, display control device, method of controlling them, and program |
| JP2015192403A (en) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | キヤノン株式会社 | Encoding apparatus and encoding method |
| CN114630118A (en) * | 2018-05-22 | 2022-06-14 | 松下电器(美国)知识产权公司 | Encoding device, decoding device and storage medium |
| RU2853566C1 (en) * | 2018-05-22 | 2025-12-24 | Панасоник Интеллекчуал Проперти Корпорэйшн оф Америка | Video and image encoding and decoding devices using block-based segmentation |
-
1993
- 1993-04-07 JP JP8044593A patent/JPH06292020A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011061332A (en) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Canon Inc | Imaging apparatus, display control device, method of controlling them, and program |
| JP2015192403A (en) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | キヤノン株式会社 | Encoding apparatus and encoding method |
| CN114630118A (en) * | 2018-05-22 | 2022-06-14 | 松下电器(美国)知识产权公司 | Encoding device, decoding device and storage medium |
| RU2853566C1 (en) * | 2018-05-22 | 2025-12-24 | Панасоник Интеллекчуал Проперти Корпорэйшн оф Америка | Video and image encoding and decoding devices using block-based segmentation |
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