JPH10234041A - 画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化装置、画像復号装置 - Google Patents
画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化装置、画像復号装置Info
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- JPH10234041A JPH10234041A JP3482097A JP3482097A JPH10234041A JP H10234041 A JPH10234041 A JP H10234041A JP 3482097 A JP3482097 A JP 3482097A JP 3482097 A JP3482097 A JP 3482097A JP H10234041 A JPH10234041 A JP H10234041A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 符号化対象画像を矩形ブロックに分割し、各
ブロックごとに直交変換を用いて符号化対象画像を符号
化する場合、画像信号を品質よく符号化する。 【解決手段】 符号化対象ブロックの左、左上、上、右
にそれぞれ隣接するブロックＢｌa ，Ｂｌb ，Ｂｌc ，
Ｂｌd の低次係数をそれぞれＦa （ｉ，ｊ），Ｆ b
（ｉ，ｊ），Ｆc （ｉ，ｊ），Ｆｌd （ｉ，ｊ）とし、
これらの間の差分を求める。Ｆa （ｉ，ｊ）とＦb
（ｉ，ｊ）の差分が最小のときはブロックＢｌc の低次
係数Ｆc （ｉ，ｊ）を、Ｆb （ｉ，ｊ）とＦc （ｉ，
ｊ）の差分が最小のときはブロックＢｌa の低次係数Ｆ
a （ｉ，ｊ）を、Ｆa （ｉ，ｊ）とＦc （ｉ，ｊ）の差
分が最小のときブロックＢｌd の低次係数Ｆc （ｉ，
ｊ）をそれぞれ低次係数予測の対象とし、それぞれの低
次係数と符号化対象ブロックの低次係数Ｆ current(ｉ，
ｊ）の差分を求め、出力する。
ブロックごとに直交変換を用いて符号化対象画像を符号
化する場合、画像信号を品質よく符号化する。 【解決手段】 符号化対象ブロックの左、左上、上、右
にそれぞれ隣接するブロックＢｌa ，Ｂｌb ，Ｂｌc ，
Ｂｌd の低次係数をそれぞれＦa （ｉ，ｊ），Ｆ b
（ｉ，ｊ），Ｆc （ｉ，ｊ），Ｆｌd （ｉ，ｊ）とし、
これらの間の差分を求める。Ｆa （ｉ，ｊ）とＦb
（ｉ，ｊ）の差分が最小のときはブロックＢｌc の低次
係数Ｆc （ｉ，ｊ）を、Ｆb （ｉ，ｊ）とＦc （ｉ，
ｊ）の差分が最小のときはブロックＢｌa の低次係数Ｆ
a （ｉ，ｊ）を、Ｆa （ｉ，ｊ）とＦc （ｉ，ｊ）の差
分が最小のときブロックＢｌd の低次係数Ｆc （ｉ，
ｊ）をそれぞれ低次係数予測の対象とし、それぞれの低
次係数と符号化対象ブロックの低次係数Ｆ current(ｉ，
ｊ）の差分を求め、出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、符号化対象画像を
矩形ブロックに分割し、各ブロックごとに直交変換を用
いて符号化する画像符号化方法および画像復号方法に関
する。
矩形ブロックに分割し、各ブロックごとに直交変換を用
いて符号化する画像符号化方法および画像復号方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６３は、「低ビッ
トレート通信用ビデオ符号化方式」と題された通信用の
ビデオ符号化標準である。
トレート通信用ビデオ符号化方式」と題された通信用の
ビデオ符号化標準である。
【０００３】Ｈ．２６３では、フレームを矩形符号化単
位（マクロブロック：１６×１６画素）に分割し、動き
補償予測を用いて動画像信号の時間的冗長度を抑圧す
る。動き補償予測は、マクロブロックを単位として行わ
れ、マクロブロックごとにフレーム内符号化（イント
ラ）、フレーム間符号化（インター）を選択的に切替え
る。
位（マクロブロック：１６×１６画素）に分割し、動き
補償予測を用いて動画像信号の時間的冗長度を抑圧す
る。動き補償予測は、マクロブロックを単位として行わ
れ、マクロブロックごとにフレーム内符号化（イント
ラ）、フレーム間符号化（インター）を選択的に切替え
る。
【０００４】あるマクロブロックをイントラとして符号
化する場合は、各直交変換の単位（ブロック：８×８画
素）ごとに代表的な直交変換の一つである離散コサイン
変換（ＤＣＴ）で符号化する。またこの際、図６に示す
ように、入力画像は事前に輝度（Ｙ）、色差（Ｃｂ，Ｃ
ｒ）に分離されており、入力信号が４：２：０の場合、
輝度信号（Ｙ）は色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）の４倍の情報
量をもっており、直交変換の単位（ブロック）は輝度信
号の場合、１マクロブロック中に４個存在する。
化する場合は、各直交変換の単位（ブロック：８×８画
素）ごとに代表的な直交変換の一つである離散コサイン
変換（ＤＣＴ）で符号化する。またこの際、図６に示す
ように、入力画像は事前に輝度（Ｙ）、色差（Ｃｂ，Ｃ
ｒ）に分離されており、入力信号が４：２：０の場合、
輝度信号（Ｙ）は色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）の４倍の情報
量をもっており、直交変換の単位（ブロック）は輝度信
号の場合、１マクロブロック中に４個存在する。
【０００５】同様に、あるマクロブロックをインターと
して符号化する場合は、各マクロブロックごとに動き補
償予測により動画像信号の時間的冗長度を抑圧し、動き
補償予測差分をＤＣＴにより抑圧する。
して符号化する場合は、各マクロブロックごとに動き補
償予測により動画像信号の時間的冗長度を抑圧し、動き
補償予測差分をＤＣＴにより抑圧する。
【０００６】また、伝送路の品質が悪い環境では、ビッ
ト誤りやバケット落ちなどで画質劣化が起こり、それが
後のフレームに伝搬することを防ぐために、一定の時間
間隔で全てのマクロブロックをイントラで符号化するよ
うに推奨されている。
ト誤りやバケット落ちなどで画質劣化が起こり、それが
後のフレームに伝搬することを防ぐために、一定の時間
間隔で全てのマクロブロックをイントラで符号化するよ
うに推奨されている。
【０００７】符号化対象ブロックをＤＣＴを用いてイン
トラで符号化する際、ブロックの最低次の係数である直
流係数値はブロック内の画素の平均値と等しいので、直
流係数値は０〜２５５までの値域をとり得る。しかし、
Ｈ．２６３では各ブロックの直流係数値は８ビット固定
長符号を用いて全く圧縮せずに符号化データに記述して
いる。
トラで符号化する際、ブロックの最低次の係数である直
流係数値はブロック内の画素の平均値と等しいので、直
流係数値は０〜２５５までの値域をとり得る。しかし、
Ｈ．２６３では各ブロックの直流係数値は８ビット固定
長符号を用いて全く圧縮せずに符号化データに記述して
いる。
【０００８】一方、蓄積用ビデオ符号化標準であるＩＳ
Ｏ／ＩＥＣ １１１７２や、静止画像符号化標準である
ＩＳＯ／ＩＥＣ １０９１８／１などではこの冗長性を
取り除くため、直流予測(Intra DC Prediction) という
手法が用いられている。この手法は符号化対象ブロック
を符号化する直前に符号化されたブロックの直流係数値
と符号化対象ブロックの直流係数値の差分を可変長符号
化するものである。
Ｏ／ＩＥＣ １１１７２や、静止画像符号化標準である
ＩＳＯ／ＩＥＣ １０９１８／１などではこの冗長性を
取り除くため、直流予測(Intra DC Prediction) という
手法が用いられている。この手法は符号化対象ブロック
を符号化する直前に符号化されたブロックの直流係数値
と符号化対象ブロックの直流係数値の差分を可変長符号
化するものである。
【０００９】図７に、ＩＳＯ／ＩＥＣ １１１７２，Ｉ
ＳＯ／ＩＥＣ １０９１８／１などのおける、輝度信号
の直流予測の行われ方を示す。矢印に示す符号化の順番
がジグザグになっているのは、輝度信号の場合１マクロ
ブロック（符号化単位）中に４つの直交変換単位（ブロ
ック）が含まれていて、各マクロブロック内において、
左上→右上→左下→右下という順にブロックごとに符号
化するためである。
ＳＯ／ＩＥＣ １０９１８／１などのおける、輝度信号
の直流予測の行われ方を示す。矢印に示す符号化の順番
がジグザグになっているのは、輝度信号の場合１マクロ
ブロック（符号化単位）中に４つの直交変換単位（ブロ
ック）が含まれていて、各マクロブロック内において、
左上→右上→左下→右下という順にブロックごとに符号
化するためである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】フレーム間予測を用い
ずにイントラで符号化する際、Ｈ．２６３などでは直流
係数を含む低次の係数の予測を行っておらず、原信号の
冗長性が十分取り除かれないまま符号化データに記述さ
れている。
ずにイントラで符号化する際、Ｈ．２６３などでは直流
係数を含む低次の係数の予測を行っておらず、原信号の
冗長性が十分取り除かれないまま符号化データに記述さ
れている。
【００１１】また、ＩＳＯ／ＩＥＣ １１１７２，ＩＳ
Ｏ／ＩＥＣ １０９１８／１では、直流予測を用いてブ
ロックをまたがって空間方向の冗長性を削除している
が、直前に符号化したブロックからのみ直流予測を行っ
ているため十分な符号化効率を上げていない。
Ｏ／ＩＥＣ １０９１８／１では、直流予測を用いてブ
ロックをまたがって空間方向の冗長性を削除している
が、直前に符号化したブロックからのみ直流予測を行っ
ているため十分な符号化効率を上げていない。
【００１２】本発明の目的は、画像信号を品質よく符号
化することができる画像符号化方法および装置とこれら
に対応した画像復号方法および装置を提供することにあ
る。
化することができる画像符号化方法および装置とこれら
に対応した画像復号方法および装置を提供することにあ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の画像符号化方法
は、符号化対象ブロックの直交変換の低次係数値を符号
化するにあたり、符号化対象ブロックに隣接する既に符
号化済みのブロックの直交変換係数のうち、該低次係数
に対応する低次係数より前記低次係数値を予測し、その
予測差分値を可変長符号で符号化する際、該隣接ブロッ
ク間の対応する低次係数値の差より、符号化対象ブロッ
クの低次係数値を予測する隣接ブロックを決定する。
は、符号化対象ブロックの直交変換の低次係数値を符号
化するにあたり、符号化対象ブロックに隣接する既に符
号化済みのブロックの直交変換係数のうち、該低次係数
に対応する低次係数より前記低次係数値を予測し、その
予測差分値を可変長符号で符号化する際、該隣接ブロッ
ク間の対応する低次係数値の差より、符号化対象ブロッ
クの低次係数値を予測する隣接ブロックを決定する。
【００１４】ここで、「該低次係数に対応する低次係数
より前記低次係数値を予測し」は「直流係数は隣接ブロ
ックの直流係数より予測し、交流第１係数は隣接ブロッ
クの交流第１次係数より予測し、交流第２係数は隣接ブ
ロックの交流第２次係数より予測する」を意味する。
より前記低次係数値を予測し」は「直流係数は隣接ブロ
ックの直流係数より予測し、交流第１係数は隣接ブロッ
クの交流第１次係数より予測し、交流第２係数は隣接ブ
ロックの交流第２次係数より予測する」を意味する。
【００１５】また、本発明の画像復号方法は、符号化デ
ータ中の可変長符号より予測低次差分値を復号し、復号
対象ブロックに隣接する、既に復号されているブロック
間の低次係数値の差より、どのブロックの低次係数より
符号化対象ブロックが予測されているかを判定し、前記
の復号された予測低次差分値と、判定されたブロックの
低次係数値を加算して該復号対象ブロックの低次係数を
求める。
ータ中の可変長符号より予測低次差分値を復号し、復号
対象ブロックに隣接する、既に復号されているブロック
間の低次係数値の差より、どのブロックの低次係数より
符号化対象ブロックが予測されているかを判定し、前記
の復号された予測低次差分値と、判定されたブロックの
低次係数値を加算して該復号対象ブロックの低次係数を
求める。
【００１６】本発明は、符号化済みで、かつ符号化対象
ブロックに隣接するブロックの対応する低次係数値間の
相関より、どのブロックから予測するかを符号化器／復
号器双方で適応的に切替えるようにしたもので、これに
より画像信号を品質よく符号化できる。
ブロックに隣接するブロックの対応する低次係数値間の
相関より、どのブロックから予測するかを符号化器／復
号器双方で適応的に切替えるようにしたもので、これに
より画像信号を品質よく符号化できる。
【００１７】本発明の実施態様によれば、前記符号化済
みの隣接ブロックのうち、該符号化対象ブロックの左、
左上、上、右上に隣接する４ブロックを用い、符号化対
象ブロックの左に隣接するブロックの低次係数値、符号
化対象ブロックの左上に隣接するブロックの低次係数
値、符号化対象ブロックの上に隣接するブロックの低次
係数値の、３ブロックの対応する低次係数値の互いの相
関が一番大きくなる組み合わせを求め、符号化対象ブロ
ックの低次係数値を符号化対象ブロックの左と左上に隣
接するブロックの低次係数値の相関が最大となるとき
は、該符号化対象ブロックの上に隣接するブロックの低
次係数値より予測し、符号化対象ブロックの左上と上に
隣接するブロックの低次係数値の相関が最大となるとき
は、該符号化対象ブロックの左に隣接するブロックの低
次係数値より予測し、符号化対象ブロックの上と左に隣
接するブロックの低次係数値の相関が最大となるとき
は、該符号化対象ブロックの右上に隣接するブロックの
低次係数値より予測し、その選ばれた隣接ブロックの低
次係数値と、符号化対象ブロックの低次係数値の差分を
可変長符号で符号化データに記述する。
みの隣接ブロックのうち、該符号化対象ブロックの左、
左上、上、右上に隣接する４ブロックを用い、符号化対
象ブロックの左に隣接するブロックの低次係数値、符号
化対象ブロックの左上に隣接するブロックの低次係数
値、符号化対象ブロックの上に隣接するブロックの低次
係数値の、３ブロックの対応する低次係数値の互いの相
関が一番大きくなる組み合わせを求め、符号化対象ブロ
ックの低次係数値を符号化対象ブロックの左と左上に隣
接するブロックの低次係数値の相関が最大となるとき
は、該符号化対象ブロックの上に隣接するブロックの低
次係数値より予測し、符号化対象ブロックの左上と上に
隣接するブロックの低次係数値の相関が最大となるとき
は、該符号化対象ブロックの左に隣接するブロックの低
次係数値より予測し、符号化対象ブロックの上と左に隣
接するブロックの低次係数値の相関が最大となるとき
は、該符号化対象ブロックの右上に隣接するブロックの
低次係数値より予測し、その選ばれた隣接ブロックの低
次係数値と、符号化対象ブロックの低次係数値の差分を
可変長符号で符号化データに記述する。
【００１８】本発明の実施態様によれば、符号化データ
中の可変長符号より予測低次差分値を復号し、復号対象
ブロックの左に隣接するブロックの低次係数値、復号対
象ブロックの左上に隣接するブロックの低次係数値、復
号対象ブロックの上に隣接するブロックの低次係数値
の、３ブロックの対応する低次係数値の互いの相関が一
番大きくなる組み合わせを求め、復号対象ブロックの低
次係数値が、復号対象ブロックの左と左上に隣接するブ
ロックの低次係数の相関が最大となるときは、復号対象
ブロックの上に隣接するブロックの低次係数値より予測
され、復号対象ブロックの左上と上に隣接するブロック
の低次係数値の相関が最大となるときは、復号対象ブロ
ックの左に隣接するブロックの低次係数値より予測さ
れ、復号対象ブロックの上と左に隣接するブロックの低
次係数値の相関が最大となるときは、復号対象ブロック
の右上に隣接するブロックの低次係数値より予測されて
いると判定し、判定された隣接ブロックの低次係数値と
前記の復号された予測低次差分値を加算して復号対象ブ
ロックの低次係数値を求める。
中の可変長符号より予測低次差分値を復号し、復号対象
ブロックの左に隣接するブロックの低次係数値、復号対
象ブロックの左上に隣接するブロックの低次係数値、復
号対象ブロックの上に隣接するブロックの低次係数値
の、３ブロックの対応する低次係数値の互いの相関が一
番大きくなる組み合わせを求め、復号対象ブロックの低
次係数値が、復号対象ブロックの左と左上に隣接するブ
ロックの低次係数の相関が最大となるときは、復号対象
ブロックの上に隣接するブロックの低次係数値より予測
され、復号対象ブロックの左上と上に隣接するブロック
の低次係数値の相関が最大となるときは、復号対象ブロ
ックの左に隣接するブロックの低次係数値より予測さ
れ、復号対象ブロックの上と左に隣接するブロックの低
次係数値の相関が最大となるときは、復号対象ブロック
の右上に隣接するブロックの低次係数値より予測されて
いると判定し、判定された隣接ブロックの低次係数値と
前記の復号された予測低次差分値を加算して復号対象ブ
ロックの低次係数値を求める。
【００１９】本発明の画像符号化装置は、符号化対象ブ
ロックの直交変換の低次係数値を符号化するにあたり、
該符号化対象ブロックに隣接する既に符号化済みのブロ
ックの直交変換係数のうち、該低次係数に対応する低次
係数より前記低次係数値を予測し、その予測差分値を可
変長符号で符号化する際、該隣接ブロック間の対応する
低次係数値の差より、符号化対象ブロックの低次係数値
を予測する隣接ブロックを決定する適応低次予測部と、
前記低次係数差分を符号化する可変長符号化部を有す
る。
ロックの直交変換の低次係数値を符号化するにあたり、
該符号化対象ブロックに隣接する既に符号化済みのブロ
ックの直交変換係数のうち、該低次係数に対応する低次
係数より前記低次係数値を予測し、その予測差分値を可
変長符号で符号化する際、該隣接ブロック間の対応する
低次係数値の差より、符号化対象ブロックの低次係数値
を予測する隣接ブロックを決定する適応低次予測部と、
前記低次係数差分を符号化する可変長符号化部を有す
る。
【００２０】本発明の画像復号装置は、符号化データ中
の可変長符号より予測低次差分値を復号する可変長復号
部と、復号対象ブロックに隣接する、既に復号されてい
るブロック間の低次係数値の差より、どのブロックの低
次係数値より復号対象ブロックが予測されているかを判
定し、前記の復号された予測低次差分値と、判定された
ブロックの低次係数値を加算して該復号対象ブロックの
低次係数値を求める適応低次係数予測部を有する。
の可変長符号より予測低次差分値を復号する可変長復号
部と、復号対象ブロックに隣接する、既に復号されてい
るブロック間の低次係数値の差より、どのブロックの低
次係数値より復号対象ブロックが予測されているかを判
定し、前記の復号された予測低次差分値と、判定された
ブロックの低次係数値を加算して該復号対象ブロックの
低次係数値を求める適応低次係数予測部を有する。
【００２１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００２２】図１は本発明の一実施形態の画像符号化器
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【００２３】本実施形態では便宜上、画面全体が全てフ
レーム内で符号化された場合を対象に考える。また、直
交変換として代表的な直交変換の一つであるＤＣＴを用
いた場合に関して記述している。
レーム内で符号化された場合を対象に考える。また、直
交変換として代表的な直交変換の一つであるＤＣＴを用
いた場合に関して記述している。
【００２４】符号化器では、まず符号化対象画像１が、
矩形ブロック分割部２に入力され、一様な矩形ブロック
に分割される。ブロック単位符号化対象画像３は直交変
換部４に入力され、ＤＣＴなどにより符号化され、周波
数領域に画素値が変換される。
矩形ブロック分割部２に入力され、一様な矩形ブロック
に分割される。ブロック単位符号化対象画像３は直交変
換部４に入力され、ＤＣＴなどにより符号化され、周波
数領域に画素値が変換される。
【００２５】ここで、用いるＤＣＴは２次元ＤＣＴと呼
ばれるもので、（１）式で与えられ、その逆変換は
（２）式となる。ここにおいて、Ｎはブロックの一辺の
長さとする。
ばれるもので、（１）式で与えられ、その逆変換は
（２）式となる。ここにおいて、Ｎはブロックの一辺の
長さとする。
【００２６】
【数１】 このときＦ（０，０）が直流係数成分の係数であり、Ｆ
（０，０）以外のＦ（ｕ，ｖ）は交流係数成分と呼ば
れ、ｕ，ｖが大きくなるほど高周波の変換係数に対応す
る。また、Ｆ（ｕ，ｖ）のうち、ｕ，ｖの双方が０に近
い値のとき、その係数を本発明では低次の係数と呼んで
いる。また、本発明では、ある二つのブロックの係数
（０，０）以外のＦ（ｕ，ｖ）は交流係数成分と呼ば
れ、ｕ，ｖが大きくなるほど高周波の変換係数に対応す
る。また、Ｆ（ｕ，ｖ）のうち、ｕ，ｖの双方が０に近
い値のとき、その係数を本発明では低次の係数と呼んで
いる。また、本発明では、ある二つのブロックの係数
【００２７】
【外１】 のことを“対応する係数”と呼ぶ。ここにおいて、ｉ，
ｊは
ｊは
【００２８】
【外２】 を満たす任意の整数とする。
【００２９】ＤＣＴにより得られた変換係数のうち低次
係数６（Ｆcurrent(ｉ，ｊ））は、量子化部５で量子化
された後、低次係数値メモリ７に蓄えれた隣接ブロック
低次係数値８と共に適応低次係数予測部９に入力され、
適応低次係数予測が行われる。
係数６（Ｆcurrent(ｉ，ｊ））は、量子化部５で量子化
された後、低次係数値メモリ７に蓄えれた隣接ブロック
低次係数値８と共に適応低次係数予測部９に入力され、
適応低次係数予測が行われる。
【００３０】低次係数値メモリ７には、図５に示すよう
に、符号化対象ブロックの左に隣接するブロックＢｌ
a 、左上に隣接するブロックＢｌb 、上に隣接するブロ
ックＢｌc 、右上に隣接するブロックＢｌd のそれぞれ
の低次係数Ｆa （ｉ，ｊ），Ｆ b （ｉ，ｊ），Ｆc
（ｉ．ｊ），Ｆd （ｉ，ｊ）が蓄えられている。
に、符号化対象ブロックの左に隣接するブロックＢｌ
a 、左上に隣接するブロックＢｌb 、上に隣接するブロ
ックＢｌc 、右上に隣接するブロックＢｌd のそれぞれ
の低次係数Ｆa （ｉ，ｊ），Ｆ b （ｉ，ｊ），Ｆc
（ｉ．ｊ），Ｆd （ｉ，ｊ）が蓄えられている。
【００３１】図２は適応低次係数予測部９の処理を示す
フローチャートである。まず、左のブロックＢｌa の低
次係数値Ｆa （ｉ，ｊ）、左上のブロックＢｌb の低次
係数値Ｆb （ｉ，ｊ）、上のブロックＢｌc の低次係数
値Ｆc （ｉ，ｊ）、右上のブロックＢｌd の低次係数値
Ｆd （ｉ，ｊ）が低次係数値メモリ７より入力される。
次に、｜Ｆa （ｉ，ｊ）−Ｆb （ｉ，ｊ）｜，Ｆb
（ｉ，ｊ）−Ｆc （ｉ，ｊ）｜，｜Ｆc （ｉ，ｊ）−Ｆ
a （ｉ，ｊ）｜を求め（ステップ２０）、どの値が最小
になるかにより低次係数予測の対象ブロックを適応的に
切替える。例えば｜Ｆa （ｉ，ｊ）−Ｆb （ｉ，ｊ）｜
が最小となるときは、画面の縦方向に相関が高いという
ことになり、符号化対象ブロックの上のブロックＢｌc
の低次係数Ｆ c （ｉ，ｊ）から符号化対象低次係数（Ｆ
current(ｉ，ｊ））を予測するのが効率的となる（ステ
ップ２１，２２）。同様に、｜（Ｆb （ｉ，ｊ）−Ｆc
（ｉ，ｊ）｜が最小となるときは、画面の横方向に相関
が高いということになり、符号化対象ブロックの左のブ
ロックＢｌa の低次係数Ｆa （ｉ，ｊ）からＦ
current(ｉ，ｊ）を予測するのが効率的となる（ステッ
プ２４，２５）。また、｜Ｆc （ｉ，ｊ）−Ｆa （ｉ，
ｊ）｜が最小となるときは、画面の斜め方向に相関が高
いということになり、符号化対象ブロックの右上のブロ
ックＢｌd の低次係数Ｆd（ｉ，ｊ）からＦ
current(ｉ，ｊ）を予測するのが効率的である（ステッ
プ２４，２７）。
フローチャートである。まず、左のブロックＢｌa の低
次係数値Ｆa （ｉ，ｊ）、左上のブロックＢｌb の低次
係数値Ｆb （ｉ，ｊ）、上のブロックＢｌc の低次係数
値Ｆc （ｉ，ｊ）、右上のブロックＢｌd の低次係数値
Ｆd （ｉ，ｊ）が低次係数値メモリ７より入力される。
次に、｜Ｆa （ｉ，ｊ）−Ｆb （ｉ，ｊ）｜，Ｆb
（ｉ，ｊ）−Ｆc （ｉ，ｊ）｜，｜Ｆc （ｉ，ｊ）−Ｆ
a （ｉ，ｊ）｜を求め（ステップ２０）、どの値が最小
になるかにより低次係数予測の対象ブロックを適応的に
切替える。例えば｜Ｆa （ｉ，ｊ）−Ｆb （ｉ，ｊ）｜
が最小となるときは、画面の縦方向に相関が高いという
ことになり、符号化対象ブロックの上のブロックＢｌc
の低次係数Ｆ c （ｉ，ｊ）から符号化対象低次係数（Ｆ
current(ｉ，ｊ））を予測するのが効率的となる（ステ
ップ２１，２２）。同様に、｜（Ｆb （ｉ，ｊ）−Ｆc
（ｉ，ｊ）｜が最小となるときは、画面の横方向に相関
が高いということになり、符号化対象ブロックの左のブ
ロックＢｌa の低次係数Ｆa （ｉ，ｊ）からＦ
current(ｉ，ｊ）を予測するのが効率的となる（ステッ
プ２４，２５）。また、｜Ｆc （ｉ，ｊ）−Ｆa （ｉ，
ｊ）｜が最小となるときは、画面の斜め方向に相関が高
いということになり、符号化対象ブロックの右上のブロ
ックＢｌd の低次係数Ｆd（ｉ，ｊ）からＦ
current(ｉ，ｊ）を予測するのが効率的である（ステッ
プ２４，２７）。
【００３２】このようにして、低次係数予測の対象とな
るブロックが決定した後、ブロックと符号化対象ブロッ
クの低次係数の差を求め（ステップ２３，２６，２
８）、低次係数差分１０として出力する（ステップ２
９）。
るブロックが決定した後、ブロックと符号化対象ブロッ
クの低次係数の差を求め（ステップ２３，２６，２
８）、低次係数差分１０として出力する（ステップ２
９）。
【００３３】求められた低次係数差分１０は可変長符号
化部１１に入力され、圧縮符号化され多重化部１２に送
られる。低次係数差分の符号化の例としては、ＩＳＯ／
ＩＥＣ １１１７２などに用いられているものをそのま
ま用いることができる。
化部１１に入力され、圧縮符号化され多重化部１２に送
られる。低次係数差分の符号化の例としては、ＩＳＯ／
ＩＥＣ １１１７２などに用いられているものをそのま
ま用いることができる。
【００３４】また、ＤＣＴにより得られた変換係数のう
ち交流係数１３は量子化部１４に入力され、量子化され
た後に可変長符号化部１５に入力され、２次元可変長符
号化などが行われた後に多重化部１２に入力される。
ち交流係数１３は量子化部１４に入力され、量子化され
た後に可変長符号化部１５に入力され、２次元可変長符
号化などが行われた後に多重化部１２に入力される。
【００３５】多重化部１２では、低次係数成分の低次予
測差分値１０を可変長符号化としたものと、交流係数１
３を可変長符号化したもの合わせ、ブロック符号化デー
タ１６として出力する。
測差分値１０を可変長符号化としたものと、交流係数１
３を可変長符号化したもの合わせ、ブロック符号化デー
タ１６として出力する。
【００３６】図３は図１の符号化器に対応する復号器の
構成図である。
構成図である。
【００３７】符号化器から出力されたブロック符号化デ
ータ１６は分離部３０で、符号化された低次係数差分
と、量子化および符号化された交流係数に分離される。
符号化された低次係数差分は可変長復号部３１で低次係
数差分１０に復号される。適応低次係数予測部３２は低
次係数差分１０と、低次係数値メモリ３３から隣接ブロ
ック低次係数値８（ブロックＢｌa の低次係数値Ｆa
（ｉ，ｊ）、ブロックＢｌ b の低次係数値Ｆb （ｉ，
ｊ）、ブロックＢｌc の低次係数値Ｆc （ｉ，ｊ）、ブ
ロックＢｌd の低次係数値Ｆd （ｉ，ｊ））を入力し、
図４に示す処理により低次係数５を求める。まず、｜Ｆ
a （ｉ，ｊ）−Ｆb （ｉ，ｊ）｜，｜Ｆb （ｉ，ｊ）−
Ｆc （ｉ，ｊ）｜，Ｆc （ｉ，ｊ）−Ｆa （ｉ，ｊ）｜
を求める（ステップ４０）。｜Ｆa （ｉ，ｊ）−Ｆb
（ｉ，ｊ）｜が最小のときは、ブロックＢｌc の低次係
数Ｆc （ｉ，ｊ）で低次係数予測が行なわれたものと判
定し、Ｆc（ｉ，ｊ）と復号対象ブロックの低次係数Ｆ
current(ｉ，ｊ）を加算する（ステップ４１〜４３）。
｜Ｆb （ｉ，ｊ）−Ｆc （ｉ，ｊ）｜が最小のときは、
ブロックＢｌa の低次係数Ｆa （ｉ，ｊ）で低次係数予
測が行なわれたものと判定し、Ｆc （ｉ，ｊ）とＦ
current(ｉ，ｊ）を加算する（ステップ４４〜４６）、
｜Ｆa （ｉ，ｊ）−Ｆc （ｉ，ｊ）｜が最小のときは、
ブロックＢｌd の低次係数Ｆd （ｉ，ｊ）で低次係数予
測が行なわれたものと判定し、Ｆd （ｉ，ｊ）とＦ
current(ｉ，ｊ）を加算する（ステップ４４，４７，４
８）。この後、求まった低次係数値６を出力する（ステ
ップ４９）。一方、量子化および符号化された交流係数
は可変長復号部３４で復号され、逆量子化部３５で逆量
子化されて交流係数１３となる。低次係数６は逆量子化
部３６で量子化され、交流係数１３とともに逆直交変換
部３７に入力され、ブロック単位復号画像３が生成、出
力される。
ータ１６は分離部３０で、符号化された低次係数差分
と、量子化および符号化された交流係数に分離される。
符号化された低次係数差分は可変長復号部３１で低次係
数差分１０に復号される。適応低次係数予測部３２は低
次係数差分１０と、低次係数値メモリ３３から隣接ブロ
ック低次係数値８（ブロックＢｌa の低次係数値Ｆa
（ｉ，ｊ）、ブロックＢｌ b の低次係数値Ｆb （ｉ，
ｊ）、ブロックＢｌc の低次係数値Ｆc （ｉ，ｊ）、ブ
ロックＢｌd の低次係数値Ｆd （ｉ，ｊ））を入力し、
図４に示す処理により低次係数５を求める。まず、｜Ｆ
a （ｉ，ｊ）−Ｆb （ｉ，ｊ）｜，｜Ｆb （ｉ，ｊ）−
Ｆc （ｉ，ｊ）｜，Ｆc （ｉ，ｊ）−Ｆa （ｉ，ｊ）｜
を求める（ステップ４０）。｜Ｆa （ｉ，ｊ）−Ｆb
（ｉ，ｊ）｜が最小のときは、ブロックＢｌc の低次係
数Ｆc （ｉ，ｊ）で低次係数予測が行なわれたものと判
定し、Ｆc（ｉ，ｊ）と復号対象ブロックの低次係数Ｆ
current(ｉ，ｊ）を加算する（ステップ４１〜４３）。
｜Ｆb （ｉ，ｊ）−Ｆc （ｉ，ｊ）｜が最小のときは、
ブロックＢｌa の低次係数Ｆa （ｉ，ｊ）で低次係数予
測が行なわれたものと判定し、Ｆc （ｉ，ｊ）とＦ
current(ｉ，ｊ）を加算する（ステップ４４〜４６）、
｜Ｆa （ｉ，ｊ）−Ｆc （ｉ，ｊ）｜が最小のときは、
ブロックＢｌd の低次係数Ｆd （ｉ，ｊ）で低次係数予
測が行なわれたものと判定し、Ｆd （ｉ，ｊ）とＦ
current(ｉ，ｊ）を加算する（ステップ４４，４７，４
８）。この後、求まった低次係数値６を出力する（ステ
ップ４９）。一方、量子化および符号化された交流係数
は可変長復号部３４で復号され、逆量子化部３５で逆量
子化されて交流係数１３となる。低次係数６は逆量子化
部３６で量子化され、交流係数１３とともに逆直交変換
部３７に入力され、ブロック単位復号画像３が生成、出
力される。
【００３８】なお、本実施形態は、画面全体をブロック
内に閉じた形で符号化する場合であるが、ＩＳＯ／ＩＥ
Ｃ １１１７２やＨ．２６３のような動画像符号化のP-
Picture のように、イントラで符号化したブロックとイ
ンターで符号化したブロックが混在するような場合で
も、イントラで符号化したブロックに限ってはこの方法
を応用して用いることは可能である。具体的には、隣接
ブロック（Ｂｌa ，Ｂｌ b ，Ｂｌc ，Ｂｌd ）のいずれ
か一つでもイントラで符号化していれば、それを用い
て、適応低次係数予測を行うことで実現できる。
内に閉じた形で符号化する場合であるが、ＩＳＯ／ＩＥ
Ｃ １１１７２やＨ．２６３のような動画像符号化のP-
Picture のように、イントラで符号化したブロックとイ
ンターで符号化したブロックが混在するような場合で
も、イントラで符号化したブロックに限ってはこの方法
を応用して用いることは可能である。具体的には、隣接
ブロック（Ｂｌa ，Ｂｌ b ，Ｂｌc ，Ｂｌd ）のいずれ
か一つでもイントラで符号化していれば、それを用い
て、適応低次係数予測を行うことで実現できる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、符号化
対象ブロックをイントラで符号化する際、符号化対象ブ
ロックに隣接するブロックの低次係数値間の相関より、
どのブロックから予測するかを符号化器／復号器双方で
適応的に切替えることにより入力画像の空間方向の冗長
性を十分取り除くことが可能となり、画像信号を品質よ
く符号化することが可能となる。
対象ブロックをイントラで符号化する際、符号化対象ブ
ロックに隣接するブロックの低次係数値間の相関より、
どのブロックから予測するかを符号化器／復号器双方で
適応的に切替えることにより入力画像の空間方向の冗長
性を十分取り除くことが可能となり、画像信号を品質よ
く符号化することが可能となる。
【図１】本発明の一実施形態の画像符号化器の構成図で
ある。
ある。
【図２】図１の実施形態における適応低次係数予測部６
の処理を示すフローチャートである。
の処理を示すフローチャートである。
【図３】図１の画像符号化器に対応する画像復号器の構
成図である。
成図である。
【図４】図３の画像復号器における適応低次係数予測部
３２の処理を示すフローチャートである。
３２の処理を示すフローチャートである。
【図５】符号化対象ブロックと隣接ブロックの説明図で
ある。
ある。
【図６】入力画像信号およびブロック、マクロブロック
の定義を示す図である。
の定義を示す図である。
【図７】従来の画像符号化方法における低次係数予測の
方法を示す図である。
方法を示す図である。
【符号の説明】 １ 符号化対象画像 ２ 矩形ブロック分割部 ３ ブロック単位符号化対象画像 ４ 直交変換部 ５ 量子化部 ６ 低次係数 ７ 低次係数値メモリ ８ 隣接ブロック低次係数値 ９ 適応低次係数予測部 １０ 低次係数差分 １１，１５ 可変長符号化部 １２ 多重化部 １３ 交流係数 １４ 量子化部 １６ ブロック符号化データ ２０〜２９ ステップ ３０ 分離部 ３１，３４ 可変長復号部 ３２ 適応低次係数予測部 ３３ 低次係数値メモリ ３５，３６ 逆量子化部 ３７ 逆直交変換部 ４０〜４９ ステップ
Claims (6)
- 【請求項１】 符号化対象画像を矩形ブロックに分割
し、各ブロックごとに直交変換を用いて符号化対象画像
を符号化する画像符号化方法において、 符号化対象ブロックの直交変換の低次係数値を符号化す
るにあたり、該符号化対象ブロックに隣接する既に符号
化済みのブロックの直交変換係数のうち、該低次係数に
対応する低次係数より前記低次係数値を予測し、その予
測差分値を可変長符号で符号化する際、該隣接ブロック
間の対応する低次係数値の差より、符号化対象ブロック
の低次係数値を予測する隣接ブロックを決定することを
特徴とする画像符号化方法。 - 【請求項２】 前記符号化済みの隣接ブロックのうち、
該符号化対象ブロックの左、左上、上、右上に隣接する
４ブロックを用い、 符号化対象ブロックの左に隣接するブロックの低次係数
値、符号化対象ブロックの左上に隣接するブロックの低
次係数値、符号化対象ブロックの上に隣接するブロック
の低次係数値の、３ブロックの対応する低次係数値の互
いの相関が一番大きくなる組み合わせを求め、 該符号化対象ブロックの低次係数値を、符号化対象ブロ
ックの左と左上に隣接するブロックの低次係数値の相関
が最大となるときは、該符号化対象ブロックの上に隣接
するブロックの低次係数値より予測し、符号化対象ブロ
ックの左上と上に隣接するブロックの低次係数値の相関
が最大となるときは、該符号化対象ブロックの左に隣接
するブロックの低次係数値より予測し、該符号化対象ブ
ロックの上と左に隣接するブロックの低次係数値の相関
が最大となるときは、該符号化対象ブロックの右上に隣
接するブロックの低次係数値より予測し、 その選ばれた隣接ブロックの低次係数値と、符号化対象
ブロックの低次係数値の差分を可変長符号で符号化デー
タに記述する請求項１記載の画像符号化方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の画像符号化方法により
符号化された符号化データを復号する画像復号方法にお
いて、 符号化データ中の可変長符号より予測低次差分値を復号
し、 復号対象ブロックに隣接する、既に復号されているブロ
ック間の低次係数値の差より、どのブロックの低次係数
値より復号対象ブロックが予測されているかを判定し、 前記の復号された予測低次差分値と判定されたブロック
の低次係数値を加算して該復号対象ブロックの低次係数
値を求めることを特徴とする画像復号方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載の画像復号方法により符
号化された符号化データを復号する画像復号方法におい
て、 符号化データ中の可変長符号より予測低次差分値を復号
し、 復号対象ブロックの左に隣接するブロックの低次係数
値、復号対象ブロックの左上に隣接するブロックの低次
係数値、復号対象ブロックの上に隣接するブロックの低
次係数値の、３ブロックの対応する低次係数値の互いの
相関が一番大きくなる組み合わせを求め、 該復号対象ブロックの低次係数値が、該復号対象ブロッ
クの左と左上に隣接するブロックの低次係数の相関が最
大となるときは、該復号対象ブロックの上に隣接するブ
ロックの低次係数値より予測され、該復号対象ブロック
の左上と上に隣接するブロックの低次係数値の相関が最
大となるときは、該復号対象ブロックの左に隣接するブ
ロックの低次係数値より予測され、該復号対象ブロック
の上と左に隣接するブロックの低次係数値の相関が最大
となるときは、該復号対象ブロックの右上に隣接するブ
ロックの低次係数値より予測されていると判定し、 判定された隣接ブロックの低次係数値と前記の復号され
た予測低次差分値を加算して該復号対象ブロックの低次
係数値を求めることを特徴とする画像復号方法。 - 【請求項５】 符号化対象画像を矩形ブロックに分割
し、各ブロックごとに直交変換を用いて符号化対象画像
を符号化する画像符号化装置において、 符号化対象ブロックの直交変換の低次係数値を符号化す
るにあたり、該符号化対象ブロックに隣接する既に符号
化済みのブロックの直交変換係数のうち、該低次係数に
対応する低次係数より前記低次係数値を予測し、その予
測差分値を可変長符号で符号化する際、該隣接ブロック
間の対応する低次係数値の差より、符号化対象ブロック
の低次係数値を予測する隣接ブロックを決定する適応低
次予測部と、 前記低次係数差分を符号化する可変長符号化部を有する
ことを特徴とする画像符号化装置。 - 【請求項６】 請求項５に記載の画像符号化装置により
符号化された符号化データを復号する画像復号装置にお
いて、 符号化データ中の可変長符号より予測低次差分値を復号
する可変長復号部と、復号対象ブロックに隣接する、既
に復号されているブロック間の低次係数値の差より、ど
のブロックの低次係数値より符号化対象ブロックが予測
されているかを判定し、前記の復号された予測低次差分
値と、判定されたブロックの低次係数値を加算して該復
号対象ブロックの低次係数値を求める適応低次係数予測
部を有することを特徴とする画像復号装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3482097A JPH10234041A (ja) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | 画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化装置、画像復号装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3482097A JPH10234041A (ja) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | 画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化装置、画像復号装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10234041A true JPH10234041A (ja) | 1998-09-02 |
Family
ID=12424845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3482097A Pending JPH10234041A (ja) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | 画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化装置、画像復号装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10234041A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102223526A (zh) * | 2010-04-15 | 2011-10-19 | 华为技术有限公司 | 图像编解码方法及相关装置 |
| CN102611884A (zh) * | 2011-01-19 | 2012-07-25 | 华为技术有限公司 | 图像编解码方法及编解码设备 |
| US8718389B2 (en) | 2011-04-13 | 2014-05-06 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Image encoding and decoding methods and related devices |
-
1997
- 1997-02-19 JP JP3482097A patent/JPH10234041A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102223526A (zh) * | 2010-04-15 | 2011-10-19 | 华为技术有限公司 | 图像编解码方法及相关装置 |
| WO2011127819A1 (zh) * | 2010-04-15 | 2011-10-20 | 华为技术有限公司 | 图像编解码方法及相关装置 |
| CN102611884A (zh) * | 2011-01-19 | 2012-07-25 | 华为技术有限公司 | 图像编解码方法及编解码设备 |
| WO2012097743A1 (zh) * | 2011-01-19 | 2012-07-26 | 华为技术有限公司 | 图像编解码方法及编解码设备 |
| US9521407B2 (en) | 2011-01-19 | 2016-12-13 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method and device for coding and decoding images |
| US8718389B2 (en) | 2011-04-13 | 2014-05-06 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Image encoding and decoding methods and related devices |
| US8891889B2 (en) | 2011-04-13 | 2014-11-18 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Image encoding and decoding methods and related devices |
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