JP2961828B2 - 画像データの復号装置及び復号方法 - Google Patents
画像データの復号装置及び復号方法Info
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- JP2961828B2 JP2961828B2 JP20308990A JP20308990A JP2961828B2 JP 2961828 B2 JP2961828 B2 JP 2961828B2 JP 20308990 A JP20308990 A JP 20308990A JP 20308990 A JP20308990 A JP 20308990A JP 2961828 B2 JP2961828 B2 JP 2961828B2
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- Japan
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、圧縮符号化された画像データを復号する
復号装置及び復号方法に関する。
復号装置及び復号方法に関する。
本願出願人は、特開昭61−144989号公報に記載されて
いるような、２次元ブロック内に含まれる複数画素の最
大値及び最小値の差であるダイナミックレンジを求め、
このダイナミックレンジに適応した符号化（ADRCと称す
る）を行う適応符号化装置を提案している。また、複数
フレームに各々含まれる領域の画素から形成された３次
元ブロックに関するADRC、可変長ADRCが本願出願人によ
り提案されている。
いるような、２次元ブロック内に含まれる複数画素の最
大値及び最小値の差であるダイナミックレンジを求め、
このダイナミックレンジに適応した符号化（ADRCと称す
る）を行う適応符号化装置を提案している。また、複数
フレームに各々含まれる領域の画素から形成された３次
元ブロックに関するADRC、可変長ADRCが本願出願人によ
り提案されている。
上述のADRCと称するは、レベル方向の冗長度を除去
し、１画素当りのビット数を低減できるので、伝送すべ
きデータ量を大幅に圧縮できる。かかるADRCは、ディジ
タルVTRに適用して好適である。特に、可変長ADRCは、
圧縮率を高くすることができる。しかし、可変長ADRC
は、伝送データの量が画像の内容によって変動するた
め、所定量のデータを１トラックとして記録するディジ
タルVTRのような固定レートの伝送路を使用する時に
は、バッファリングの処理が必要である。
し、１画素当りのビット数を低減できるので、伝送すべ
きデータ量を大幅に圧縮できる。かかるADRCは、ディジ
タルVTRに適用して好適である。特に、可変長ADRCは、
圧縮率を高くすることができる。しかし、可変長ADRC
は、伝送データの量が画像の内容によって変動するた
め、所定量のデータを１トラックとして記録するディジ
タルVTRのような固定レートの伝送路を使用する時に
は、バッファリングの処理が必要である。
可変長ADRCのバッファリングの方式として、本願出願
人は、特開昭63−111781号公報に記載されているよう
に、積算型のダイナミックレンジの度数分布を形成し、
この度数分布に対して、予め用意されているしきい値の
セットを適用し、所定期間例えば１フレーム期間の発生
データ量を求め、発生データ量が目標値を超えないよう
に、制御するものを提案している。
人は、特開昭63−111781号公報に記載されているよう
に、積算型のダイナミックレンジの度数分布を形成し、
この度数分布に対して、予め用意されているしきい値の
セットを適用し、所定期間例えば１フレーム期間の発生
データ量を求め、発生データ量が目標値を超えないよう
に、制御するものを提案している。
第５図は、簡単のために、水平方向に整列する画素P
1、P2、P3、P5からなる１次元ブロックを例にしてADRC
を説明するものである。第５図において、実線の波形が
原信号を表している。
1、P2、P3、P5からなる１次元ブロックを例にしてADRC
を説明するものである。第５図において、実線の波形が
原信号を表している。
ブロックの割り当てビット数ｎが２ビットで、ノンエ
ッジマッチングの場合では、第５図Ａに示すように、最
小値MIN及び最大値MAXの差であるダイナミックレンジDR
が４等分され、各画素の最小値除去後の値（レベル）が
属するレベル範囲（量子化ステップ幅を持つ）に応じて
２ビットに量子化される。復号装置では、×で示すよう
に、各レベル範囲の中央値である代表レベルに復号され
る。
ッジマッチングの場合では、第５図Ａに示すように、最
小値MIN及び最大値MAXの差であるダイナミックレンジDR
が４等分され、各画素の最小値除去後の値（レベル）が
属するレベル範囲（量子化ステップ幅を持つ）に応じて
２ビットに量子化される。復号装置では、×で示すよう
に、各レベル範囲の中央値である代表レベルに復号され
る。
若し、エッジマッチングの場合では、第５図Ｂに示す
ように、最小値MIN及び最大値MAXの値自身が代表レベル
となるように、各画素P1〜P5の値が符号化される。
ように、最小値MIN及び最大値MAXの値自身が代表レベル
となるように、各画素P1〜P5の値が符号化される。
上述のADRCでは、復号装置では、破線で示す復号信号
が得られる。しかしながら、各画素の真値は、各レベル
範囲の幅内に存在しうるために、常に、中央値を復号値
とすることは、真値と復号値の差である量子化歪みが大
きくなる場合が生じる。
が得られる。しかしながら、各画素の真値は、各レベル
範囲の幅内に存在しうるために、常に、中央値を復号値
とすることは、真値と復号値の差である量子化歪みが大
きくなる場合が生じる。
従って、この発明は、復号の対象とする注目画素の周
辺の状況から判断して最も確からしい復号値を適応的に
とることで量子化による歪みを減少できる画像データの
復号装置及び復号方法を提供することにある。
辺の状況から判断して最も確からしい復号値を適応的に
とることで量子化による歪みを減少できる画像データの
復号装置及び復号方法を提供することにある。
請求項１の発明は、量子化により圧縮符号化されて伝
送された符号化画像データを受信し、符号化画像データ
から画像データを復号する画像データの復号装置におい
て、 復号すべき注目符号化データに対して空間的及び／又
は時間的に隣接する周辺符号化データを抽出する抽出手
段と、 抽出手段で抽出された周辺符号化データと注目符号化
データとを比較し、所定の方向において、周辺符号化デ
ータと注目符号化データとが同一の状態がｎ回連続して
次に同一でなくなる変化点を検出する検出手段と、 変化点の傾きに応じた補正値を変化点の前後の注目符
号化データに加算し、加算結果に基づいて復号データを
得るようにしたことを特徴とする画像データの復号装置
である。
送された符号化画像データを受信し、符号化画像データ
から画像データを復号する画像データの復号装置におい
て、 復号すべき注目符号化データに対して空間的及び／又
は時間的に隣接する周辺符号化データを抽出する抽出手
段と、 抽出手段で抽出された周辺符号化データと注目符号化
データとを比較し、所定の方向において、周辺符号化デ
ータと注目符号化データとが同一の状態がｎ回連続して
次に同一でなくなる変化点を検出する検出手段と、 変化点の傾きに応じた補正値を変化点の前後の注目符
号化データに加算し、加算結果に基づいて復号データを
得るようにしたことを特徴とする画像データの復号装置
である。
請求項２の発明は、このように補正値を注目符号化デ
ータに加算することによって復号データを得るようにし
た復号方法である。
ータに加算することによって復号データを得るようにし
た復号方法である。
注目符号化データｘの空間的に隣接する画素データa0
〜a8或いは時間的に隣接する画素データa9がフィルタリ
ング手段に供給される。フィルタリング手段から、符号
化データｘの最も確からしい値ｘ′が得られる。このフ
ィルタリングで補正された符号化データｘ′を復号する
ことにより、量子化歪みが少ない復号画像を得ることが
できる。
〜a8或いは時間的に隣接する画素データa9がフィルタリ
ング手段に供給される。フィルタリング手段から、符号
化データｘの最も確からしい値ｘ′が得られる。このフ
ィルタリングで補正された符号化データｘ′を復号する
ことにより、量子化歪みが少ない復号画像を得ることが
できる。
以下、この発明の一実施例について、図面を参照して
説明する。第１図は、この一実施例の復号装置の構成を
示し、１で示す入力端子に、伝送路（例えばディジタル
VTRの記録・再生のプロセス）を介された受信データが
供給される。
説明する。第１図は、この一実施例の復号装置の構成を
示し、１で示す入力端子に、伝送路（例えばディジタル
VTRの記録・再生のプロセス）を介された受信データが
供給される。
送信側では、画像信号が圧縮符号化例えばADRC符号化
される。ADRCは、例えば１フレームを細分化して構成さ
れた（４ライン×４画素）（８ライン×８画素）等の２
次元ブロック毎に、最大値MAX及び最小値MINを検出し、
（MAX−MIN＝DR）のダイナミックレンジDRが検出され
る。例えば４ビット固定長のノンエッジマッチングの場
合では、量子化ステップ幅Δを夫々持つ16個のレベル範
囲にダイナミックレンジDRが分割され、各画素の値に応
じて４ビットのコード信号が生成される。かかる符号化
装置からは、ブロック毎のダイナミックレンジDR、最小
値MINと各画素のコード信号DTとが発生する。
される。ADRCは、例えば１フレームを細分化して構成さ
れた（４ライン×４画素）（８ライン×８画素）等の２
次元ブロック毎に、最大値MAX及び最小値MINを検出し、
（MAX−MIN＝DR）のダイナミックレンジDRが検出され
る。例えば４ビット固定長のノンエッジマッチングの場
合では、量子化ステップ幅Δを夫々持つ16個のレベル範
囲にダイナミックレンジDRが分割され、各画素の値に応
じて４ビットのコード信号が生成される。かかる符号化
装置からは、ブロック毎のダイナミックレンジDR、最小
値MINと各画素のコード信号DTとが発生する。
この発明は、固定長のADRCに限らず、１フレーム等の
所定期間の伝送データ量を一定に制御するバッファリン
グがなされる可変長のADRCに対しても適用できる。この
場合には、先に提案されているのと同様の方法で、ダイ
ナミックレンジDRの発生度数に応じて伝送データ量が目
標値を超えないものとできる複数のしきい値の組が決定
され、このしきい値の組とダイナミックレンジDRとから
ブロックの割り当てビット数が決定される。ブロック毎
のダイナミックレンジDR、最小値MINと各画素のコード
信号DTと、しきい値の組を識別するための情報とが伝送
される。
所定期間の伝送データ量を一定に制御するバッファリン
グがなされる可変長のADRCに対しても適用できる。この
場合には、先に提案されているのと同様の方法で、ダイ
ナミックレンジDRの発生度数に応じて伝送データ量が目
標値を超えないものとできる複数のしきい値の組が決定
され、このしきい値の組とダイナミックレンジDRとから
ブロックの割り当てビット数が決定される。ブロック毎
のダイナミックレンジDR、最小値MINと各画素のコード
信号DTと、しきい値の組を識別するための情報とが伝送
される。
更に、この発明は、ADRC以外のDCT（Discrete cosine
transform）、DPCM等の圧縮符号化に対しても適用でき
る。
transform）、DPCM等の圧縮符号化に対しても適用でき
る。
ｎビットのADRCの量子化は、下記の数式で表すことが
できる。
できる。
256÷2n＝Δ：量子化ステップ幅 ai＝Li÷Δ（切り捨てで整数化） ai:画素ｉのコード信号 Li:画素ｉの元のレベル フレーム分解回路２では、付加コードAD（ADRCでは、
ダイナミックレンジDR及び最小値MIN）とコード信号DT
とが分離される。コード信号DTが周辺画素抽出回路３及
び比較回路４に供給される。第２図に示すように、注目
画素のコード信号ｘを中心として、上下、左右及び斜め
の方向で隣接するコード信号a1〜a8と、時間的に１フレ
ーム前で注目画素と同一の位置のコード信号a9とが周辺
画素抽出回路３で抽出される。周辺画素抽出回路３の出
力が比較回路４及び選択回路５に供給される。比較回路
４では、周辺画素のコード信号a1〜a8と注目画素のコー
ド信号ｘとの値が比較され、また、比較の結果がホール
ドされる。
ダイナミックレンジDR及び最小値MIN）とコード信号DT
とが分離される。コード信号DTが周辺画素抽出回路３及
び比較回路４に供給される。第２図に示すように、注目
画素のコード信号ｘを中心として、上下、左右及び斜め
の方向で隣接するコード信号a1〜a8と、時間的に１フレ
ーム前で注目画素と同一の位置のコード信号a9とが周辺
画素抽出回路３で抽出される。周辺画素抽出回路３の出
力が比較回路４及び選択回路５に供給される。比較回路
４では、周辺画素のコード信号a1〜a8と注目画素のコー
ド信号ｘとの値が比較され、また、比較の結果がホール
ドされる。
注目画素のコード信号ｘが補正回路６に供給され、補
正回路６の出力信号ｘ′が復号器７に供給される。復号
器７には、フレーム分解回路２からのダイナミックレン
ジDRが供給され、復号器７により補正後のコード信号
ｘ′が復号される。出力端子８に取り出された復号レベ
ルLi′が図示せずも、ブロック分解回路で走査の順序に
戻される。補正回路６には、選択回路５で選択された周
辺画素のコード信号（a1〜a9の内の一つ）が供給され
る。補正回路６からは、選択された周辺画素の値に応じ
た補正コード信号が発生する。復号器７では、下記のよ
うに、コード信号ｘ′が復号され、復号値Li′が出力端
子８に取り出される。
正回路６の出力信号ｘ′が復号器７に供給される。復号
器７には、フレーム分解回路２からのダイナミックレン
ジDRが供給され、復号器７により補正後のコード信号
ｘ′が復号される。出力端子８に取り出された復号レベ
ルLi′が図示せずも、ブロック分解回路で走査の順序に
戻される。補正回路６には、選択回路５で選択された周
辺画素のコード信号（a1〜a9の内の一つ）が供給され
る。補正回路６からは、選択された周辺画素の値に応じ
た補正コード信号が発生する。復号器７では、下記のよ
うに、コード信号ｘ′が復号され、復号値Li′が出力端
子８に取り出される。
Li′＝Δ×（ｘ＋ｃ＋0.5）（四捨五入） c:補正値 比較回路４では、３次元的にコード信号の変化の有無
が監視される。コード信号a4又はa5とコード信号ｘとの
間でなされる水平方向の変化の検出、コード信号a2又は
a7とコード信号ｘとの間でなされる垂直方向の変化の検
出、コード信号a1、a3、a6又はa8とコード信号ｘとの間
でなされる斜め方向の変化の検出、コード信号a9とコー
ド信号ｘとの間でなされる時間方向の変化の検出がなさ
れる。これらの検出された各方向の変化の有無がホール
ドされている。そして、ある方向で同じコード信号が所
定回数、連続した後に、変化が検出された時に、注目画
素のコード信号ｘに対して変化の傾きに応じた補正値ｃ
が加算される。所定回数の連続が無い時又は変化が無い
時には、補正値ｃが０である。
が監視される。コード信号a4又はa5とコード信号ｘとの
間でなされる水平方向の変化の検出、コード信号a2又は
a7とコード信号ｘとの間でなされる垂直方向の変化の検
出、コード信号a1、a3、a6又はa8とコード信号ｘとの間
でなされる斜め方向の変化の検出、コード信号a9とコー
ド信号ｘとの間でなされる時間方向の変化の検出がなさ
れる。これらの検出された各方向の変化の有無がホール
ドされている。そして、ある方向で同じコード信号が所
定回数、連続した後に、変化が検出された時に、注目画
素のコード信号ｘに対して変化の傾きに応じた補正値ｃ
が加算される。所定回数の連続が無い時又は変化が無い
時には、補正値ｃが０である。
各方向の変化については、優先順位が設定されてお
り、水平方向の検出が最も優先され、以下、垂直方向の
検出、斜め方向の検出、時間方向の検出の順序で優先さ
れる。第３図は、水平方向の変化の検出を示し、即ち、
コード信号DTの値として１（２ビットの場合なら01のコ
ード）が３回連続し、次に、０の値に変化した状態が示
されている。変化幅が１であり、（０＜ｃ＜0.5）の補
正値ｃで変化の前後のコード信号が補正される。例えば
（ｃ＝0.2）とすると、変化点の前の注目画素のコード
信号ｘが（ｘ−0.2）とされ、次のコード信号に対し
て、0.2が加算される。この補正値ｃが加えられたコー
ド信号ｘ′が復号される。従って、注目画素のコード信
号の復号されたレベルが１より小となり、その次のコー
ド信号の復号レベルが０より大きくなる。その結果、復
号出力の量子化歪みを低減できる。
り、水平方向の検出が最も優先され、以下、垂直方向の
検出、斜め方向の検出、時間方向の検出の順序で優先さ
れる。第３図は、水平方向の変化の検出を示し、即ち、
コード信号DTの値として１（２ビットの場合なら01のコ
ード）が３回連続し、次に、０の値に変化した状態が示
されている。変化幅が１であり、（０＜ｃ＜0.5）の補
正値ｃで変化の前後のコード信号が補正される。例えば
（ｃ＝0.2）とすると、変化点の前の注目画素のコード
信号ｘが（ｘ−0.2）とされ、次のコード信号に対し
て、0.2が加算される。この補正値ｃが加えられたコー
ド信号ｘ′が復号される。従って、注目画素のコード信
号の復号されたレベルが１より小となり、その次のコー
ド信号の復号レベルが０より大きくなる。その結果、復
号出力の量子化歪みを低減できる。
水平方向以外の垂直方向、斜め方向、時間方向につい
ても、同様に変化の検出がなされる。補正がなされる条
件である連続回数は、２〜３回程度に設定される。ま
た、第３図の例では、変化の幅が１であるので、（０＜
ｃ＜0.5）の補正値ｃが使用されたが、より大きい変化
の幅に対応して、補正値ｃの値も大きくされる。
ても、同様に変化の検出がなされる。補正がなされる条
件である連続回数は、２〜３回程度に設定される。ま
た、第３図の例では、変化の幅が１であるので、（０＜
ｃ＜0.5）の補正値ｃが使用されたが、より大きい変化
の幅に対応して、補正値ｃの値も大きくされる。
上述の選択回路５及び補正回路６は、注目画素に関す
る３次元（時空間）フィルタ9Aを構成するものである。
る３次元（時空間）フィルタ9Aを構成するものである。
ここで、ADRCは、ブロック符号化であるため、違うブ
ロックに含まれるコード信号DTは、同じコードであって
も、復号値が異なる。従って、ブロックの境界の付近の
注目画素に関しては、特別の処理が必要となる。
ロックに含まれるコード信号DTは、同じコードであって
も、復号値が異なる。従って、ブロックの境界の付近の
注目画素に関しては、特別の処理が必要となる。
第４図Ａで破線がブロックの境界を示しており、この
境界に接する複数画素のコード信号がローカル復号され
る。△が復号画素を示している。注目画素の復号値と他
のブロックの周辺画素の復号値との差が注目画素のブロ
ックの量子化ステップ幅Δの1/2以下の時には、コード
信号が連続しているものとみなし、1/2より大きい時に
は、コード信号が変化したものとみなされる。
境界に接する複数画素のコード信号がローカル復号され
る。△が復号画素を示している。注目画素の復号値と他
のブロックの周辺画素の復号値との差が注目画素のブロ
ックの量子化ステップ幅Δの1/2以下の時には、コード
信号が連続しているものとみなし、1/2より大きい時に
は、コード信号が変化したものとみなされる。
他の境界の処理は、第４図Ｂで□で示される注目ブロ
ックの外側のブロックの境界付近のコード信号をローカ
ル復号し、その復号値を注目ブロックの量子化ステップ
幅Δ及び最小値MINを使用して再度符号化する。この復
号及び符号化の処理がされることで、他のブロックのコ
ード信号を注目ブロック内のコード信号と同等に扱うこ
とができる。
ックの外側のブロックの境界付近のコード信号をローカ
ル復号し、その復号値を注目ブロックの量子化ステップ
幅Δ及び最小値MINを使用して再度符号化する。この復
号及び符号化の処理がされることで、他のブロックのコ
ード信号を注目ブロック内のコード信号と同等に扱うこ
とができる。
この発明は、圧縮符号化されたコード信号を復号する
時に、量子化ステップ幅Δの中央値を単に復号値とせず
に、空間的或いは時間的に近接したコード信号を参照し
てより確からしいコード信号に補正し、補正されたコー
ド信号を復号するので、量子化歪みを低減できる。
時に、量子化ステップ幅Δの中央値を単に復号値とせず
に、空間的或いは時間的に近接したコード信号を参照し
てより確からしいコード信号に補正し、補正されたコー
ド信号を復号するので、量子化歪みを低減できる。
第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図は周
辺画素の説明に用いる略線図、第３図はコード信号の補
正の説明に用いる略線図、第４図はブロックの境界の処
理の説明に用いる略線図、第５図はADRCの説明に用いる
略線図である。 図面における主要な符号の説明 1:受信データの入力端子、 3:周辺画素抽出回路、 7:復号器、 9A、9B、9C:フィルタ。
辺画素の説明に用いる略線図、第３図はコード信号の補
正の説明に用いる略線図、第４図はブロックの境界の処
理の説明に用いる略線図、第５図はADRCの説明に用いる
略線図である。 図面における主要な符号の説明 1:受信データの入力端子、 3:周辺画素抽出回路、 7:復号器、 9A、9B、9C:フィルタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−214788（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−200885（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−104586（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41 - 1/419
Claims (2)
- 【請求項１】量子化により圧縮符号化されて伝送された
符号化画像データを受信し、上記符号化画像データから
画像データを復号する画像データの復号装置において、 復号すべき注目符号化データに対して空間的及び／又は
時間的に隣接する周辺符号化データを抽出する抽出手段
と、 上記抽出手段で抽出された周辺符号化データと上記注目
符号化データとを比較し、所定の方向において、周辺符
号化データと注目符号化データとが同一の状態がｎ回連
続して次に同一でなくなる変化点を検出する検出手段
と、 上記変化点の傾きに応じた補正値を上記変化点の前後の
上記注目符号化データに加算し、加算結果に基づいて復
号データを得るようにしたことを特徴とする画像データ
の復号装置。 - 【請求項２】量子化により圧縮符号化されて伝送された
符号化画像データを受信し、上記符号化画像データから
画像データを復号する画像データの復号装置において、 復号すべき注目符号化データに対して空間的及び／又は
時間的に隣接する周辺符号化データを抽出するステップ
と、 抽出された周辺符号化データと上記注目符号化データと
を比較し、所定の方向において、周辺符号化データと注
目符号化データとが同一の状態がｎ回連続して次に同一
でなくなる変化点を検出するステップと、 上記変化点の傾きに応じた補正値を上記変化点の前後の
上記注目符号化データに加算し、加算結果に基づいて復
号データを得るステップとからなることを特徴とする画
像データの復号方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20308990A JP2961828B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 画像データの復号装置及び復号方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20308990A JP2961828B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 画像データの復号装置及び復号方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0487490A JPH0487490A (ja) | 1992-03-19 |
| JP2961828B2 true JP2961828B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=16468188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20308990A Expired - Fee Related JP2961828B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 画像データの復号装置及び復号方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2961828B2 (ja) |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP20308990A patent/JP2961828B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH0487490A (ja) | 1992-03-19 |
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