JP2002209111A - Image encoder, image communication system and program recording medium - Google Patents
Image encoder, image communication system and program recording mediumInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、画像情報の符号
化をおこなう画像符号化装置、その画像符号化装置を用
いた画像通信システム、およびそれらの画像符号化装
置、画像通信システムにおいて使用されるプログラムを
格納したプログラム記録媒体に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image encoding apparatus for encoding image information, an image communication system using the image encoding apparatus, and an image encoding apparatus and an image communication system. The present invention relates to a program recording medium storing a program.
【0002】[0002]
【従来の技術】画像情報を符号化する際には、通信量や
記憶容量を削減するために、圧縮率を上げてデータ量を
削減することが重要である。2. Description of the Related Art When encoding image information, it is important to increase the compression ratio and reduce the amount of data in order to reduce the amount of communication and storage capacity.
【0003】そのような圧縮率を上げるための代表的な
符号化としては、DCT(Discrete Cosi
ne Transform:離散コサイン変換)を用い
るものと、DPCM(Diferential PC
M)を用いるものが知られている。なお、MPEG(M
oving Photographic Expert
Group)1, MPEG2, MPEG4等の符号
化方式では、前者のDCTを基礎とした符号化がおこな
われている。A typical coding for increasing the compression ratio is DCT (Discrete Cosine).
ne Transform (discrete cosine transform) and DPCM (Differential PC)
M) is known. Note that MPEG (M
oving Photographic Expert
In coding systems such as Group 1, MPEG2, and MPEG4, the former DCT-based coding is performed.
【0004】以下、DCTを用いる画像情報の符号化に
ついて説明する。このDCTを基礎とした画像符号化
は、以下の3段階の処理によっておこなわれる。 (1) 2次元DCT処理 (2) 量子化処理 (3) 可変長符号化処理[0004] Encoding of image information using DCT will be described below. The image coding based on the DCT is performed by the following three-stage processing. (1) Two-dimensional DCT processing (2) Quantization processing (3) Variable length coding processing
【0005】まず、第1段階の2次元DCT処理におい
て、画像情報の8×8画素のブロックと呼ばれる領域に
対して2次元DCT処理をおこない、8×8=64個の
DCT係数を得る。First, in the first-stage two-dimensional DCT processing, two-dimensional DCT processing is performed on an area called a block of 8 × 8 pixels of image information to obtain 8 × 8 = 64 DCT coefficients.
【0006】次に、第2段階の量子化処理において、上
記各DCT係数のそれぞれを整数値に量子化する。量子
化の結果、DCT係数の値の小さなものは、値がゼロと
なる。この量子化にはビット数の削減がともない、圧縮
率の向上に寄与するとともに、情報量が失われるために
非可逆の処理となる。Next, in the second-stage quantization process, each of the DCT coefficients is quantized to an integer value. As a result of the quantization, a DCT coefficient having a small value has a value of zero. This quantization involves a reduction in the number of bits, contributes to an improvement in the compression ratio, and is an irreversible process because the amount of information is lost.
【0007】最後に、第3段階の可変長符号化処理にお
いて、上記量子化された8×8=64個のDCTの係数
を、低周波数に対応する値からジグザグにスキャンする
ことにより、1次元の64要素の配列に変換する。そし
て、それぞれのDCT係数の値とそれに連続するゼロの
数(ランレングス)を組み合わせて、ハフマン符号化を
おこなう。Finally, in the variable-length coding process of the third stage, the quantized 8 × 8 = 64 DCT coefficients are scanned in a zigzag manner from the value corresponding to the low frequency, thereby making it one-dimensional. To a 64-element array. Then, Huffman coding is performed by combining the values of the respective DCT coefficients with the number of zeros (run-lengths) consecutive thereto.
【0008】このようなDCTに基づく符号化では、入
力される画像情報に高周波成分が少ない場合には、量子
化処理の結果、高域のDCT係数にゼロが多く含まれる
こととなり、ジグザグスキャン後の1次元配列の後半で
はゼロが連続することが多くなる。ハフマン符号化にお
けるこのゼロの連続に対して、短い符号化長を割り当て
ることにより、符号化後の情報量が削減される。自然画
像など通常の画像情報では高周波成分が少ない場合が多
く、一般に高い圧縮率が期待される。In such coding based on DCT, if the input image information has a small amount of high-frequency components, as a result of the quantization processing, many DCT coefficients in the high frequency band will contain many zeros, and after the zigzag scan, In the latter half of the one-dimensional array, zeros often continue. By assigning a short coding length to this sequence of zeros in Huffman coding, the amount of information after coding is reduced. Normal image information such as a natural image often has a small amount of high frequency components, and a high compression ratio is generally expected.
【0009】また、さらに圧縮効率を上げるために、画
像情報に対してローパスフィルタ等を用いた前処理をお
こなう方式が従来からおこなわれてきた。すなわち、符
号化をおこなう前に、画像情報に対してローパスフィル
タをかける前処理をおこなうことにより、画像情報はさ
らに高周波成分がカットされるため、その後の符号化に
おいて圧縮率が向上する。ただし、ローパスフィルタの
効果が強すぎる場合には、画像全体がぼやけてしまうと
いう問題点がある。Further, in order to further increase the compression efficiency, a method of performing a pre-processing using a low-pass filter or the like on image information has been conventionally performed. That is, by performing a pre-process of applying a low-pass filter to the image information before performing the encoding, the image information is further cut in a high-frequency component, so that the compression rate is improved in the subsequent encoding. However, if the effect of the low-pass filter is too strong, there is a problem that the entire image is blurred.
【0010】この問題に対処するため、画像情報に応じ
て選択的にローパスフィルタを適用するなどによって画
像の劣化を視覚的に目立たなくする方法が、たとえば特
開平5−344346号公報などで提案されている。In order to cope with this problem, a method of making the deterioration of an image visually inconspicuous by, for example, selectively applying a low-pass filter according to image information has been proposed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-344346. ing.
【0011】この特開平5−344346号公報では、
画像データから圧縮の障害となる高周波成分をラプラシ
アンフィルタによって抽出し、この抽出された高周波成
分にメディアンフィルタをかけて平滑化することによ
り、画像のエッジ部分をあらわす、強いフィルタリング
をおこなわない方がよい高周波成分を検出して、各ブロ
ックごとに使用するローパスフィルタを選択するもので
ある。これにより、画像の劣化は視覚的に目立たないも
のとなる。In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-344346,
It is better not to perform strong filtering, which represents an edge portion of an image, by extracting a high-frequency component that is an obstacle to compression from image data using a Laplacian filter and applying a median filter to the extracted high-frequency component and smoothing the extracted high-frequency component. The high-frequency component is detected, and a low-pass filter to be used for each block is selected. As a result, the deterioration of the image becomes visually inconspicuous.
【0012】なお、デジタル画像処理におけるローパス
フィルタは、近傍の画素値の加重平均などによる空間フ
ィルタによって実現されることが多い。Note that a low-pass filter in digital image processing is often realized by a spatial filter based on a weighted average of neighboring pixel values.
【0013】次に、DPCMを用いる画像情報の符号化
について説明する。このDPCMを用いた符号化による
画像圧縮は、DCTを用いた場合とは異なり、可逆的な
符号化を実現することができる。また、この場合、情報
の損失がない(ロスレス)ため、復号化においては原画
像を完全に復元することが可能である。ただし、DPC
Mによる符号化においても、量子化処理を含むなどの理
由により、情報の損失がある(ロスがある)タイプも存
在する。Next, encoding of image information using DPCM will be described. Image compression by encoding using DPCM can realize reversible encoding, unlike the case of using DCT. In this case, since there is no loss of information (lossless), the original image can be completely restored in decoding. However, DPC
Also in the encoding using M, there is a type in which information is lost (loss is present) due to a reason such as including a quantization process.
【0014】以下にこのDPCMによるロスレス符号化
の一例を説明する。まず、ブロックの行方向の最も左側
の画素の値をハフマン符号化により符号化する。続い
て、先に符号化した画素とその右側の画素との差分をと
り、その値をハフマン符号化により符号化する。以降、
次々にその差分の符号化を繰り返すことにより、ブロッ
クにおける1行の符号化が完了する。残りの行に対して
も同一の処理を繰り返す。An example of the lossless coding by the DPCM will be described below. First, the value of the leftmost pixel in the row direction of the block is encoded by Huffman encoding. Subsequently, the difference between the previously encoded pixel and the pixel on the right side is obtained, and the value is encoded by Huffman encoding. Or later,
The encoding of one row in the block is completed by repeating the encoding of the difference one after another. The same process is repeated for the remaining rows.
【0015】なお、ここでは画像情報を2次元のブロッ
クに分割する場合について説明したが、必ずしもその必
要はなく、画像情報全体における1行を単位として処理
してもかまわない。さらに、右方向スキャンのあと、最
も右側の画素の次にはそのすぐ下の画素との差分をとっ
てその値を符号化し、そののち左方向スキャンをおこな
い、これを繰り返す方法も考えられる。Here, the case where the image information is divided into two-dimensional blocks has been described. However, this is not always necessary, and processing may be performed in units of one line in the entire image information. Further, after the rightward scan, a method is conceivable in which, after the rightmost pixel, the difference between the rightmost pixel and the pixel immediately below the rightmost pixel is obtained, the value is encoded, the leftward scan is performed, and this is repeated.
【0016】上記のような符号化による画像符号化装置
を用いた画像通信システムにおいては、画像送信端末、
通信路、および画像受信端末によって構成されるのが一
般的である。上記画像送信端末において入力画像の画像
情報を符号化し、符号化された画像情報を通信路を介し
て画像受信端末に送信する。画像受信端末においては、
この通信路を介して受信した画像情報を復号化してCR
T等による表示装置上に画像を表示する。また、このよ
うな画像通信は一方向の通信だけではなく、双方向の場
合もある。In an image communication system using an image coding apparatus based on the above coding, an image transmitting terminal,
In general, it is configured by a communication path and an image receiving terminal. The image transmitting terminal encodes the image information of the input image, and transmits the encoded image information to the image receiving terminal via the communication path. In the image receiving terminal,
The image information received via this communication path is decoded and CR
An image is displayed on a display device such as T. Further, such image communication may be not only one-way communication but also two-way communication.
【0017】ここで、通信路として公衆回線を用い、そ
の公衆回線に接続された電話端末を介して画像通信をお
こなう場合などにおいては、異種の端末同士の画像通信
がおこなわれる場合がある。そのとき、画像送信端末か
ら送られる画像情報の解像度に比較して、画像受信端末
の表示装置の解像度が不足している場合には、本来の画
質で表示することができない。このような場合には、高
い解像度ではどのみち表示できないのであるから、画像
送信端末側で低解像度の符号化をおこなうことにより圧
縮率を向上することも考えられる。しかしながら、画像
通信の規格によっては、符号化の解像度が決められてい
る場合があり、決められた解像度で符号化せざるを得な
い。このような場合には、ローパスフィルタをかけるこ
とによって圧縮率を向上することが考えられる。しか
し、すでに述べたようにローパスフィルタをかけると画
像の劣化が生ずる。Here, when a public line is used as a communication path and image communication is performed via a telephone terminal connected to the public line, image communication between different types of terminals may be performed. At this time, if the resolution of the display device of the image receiving terminal is insufficient compared to the resolution of the image information sent from the image transmitting terminal, the image cannot be displayed at the original image quality. In such a case, since the image cannot be displayed anyway at a high resolution, it is conceivable to improve the compression ratio by performing low-resolution encoding on the image transmitting terminal side. However, depending on the video communication standard, the encoding resolution may be determined, and the encoding must be performed at the determined resolution. In such a case, it is conceivable to improve the compression ratio by applying a low-pass filter. However, as described above, applying a low-pass filter causes image degradation.
【0018】なお、このような画像情報の符号化につい
ての記載がある文献としては、上記特開平5−3443
46号公報の他にも、たとえば特開平10−25748
4号公報、特開平7−274170号公報、特開平8−
307618号公報、特開平5−114240号公報、
特開平8−36642号公報、特開平7−107462
号公報、特開平10−233916号公報、特開平10
−285409号公報、特開平5−115055号公
報、特開平4−219059号公報などがあり、また、
画像通信システムについての記載がある文献としては、
特開平6−189105号公報、特開平9−65111
号公報、特開平5−122505号公報などもある。A document which describes such encoding of image information is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-3443.
No. 46, JP-A-10-25748, for example.
4, JP-A-7-274170 and JP-A-8-274170.
No. 307618, JP-A-5-114240,
JP-A-8-36642, JP-A-7-107462
JP, JP-A-10-233916, JP-A-10-233916
JP-A-285409, JP-A-5-115055, JP-A-4-219059, and the like.
Documents that describe image communication systems include:
JP-A-6-189105, JP-A-9-65111
And JP-A-5-122505.
【0019】[0019]
【発明が解決しようとする課題】従来の画像通信システ
ム、およびそれに用いられる画像符号化装置は以上のよ
うに構成されているので、圧縮率を向上させるためにロ
ーパスフィルタをかけると、画質の劣化が生ずるという
課題があった。Since the conventional image communication system and the image coding apparatus used therein are constructed as described above, if a low-pass filter is applied to improve the compression ratio, the image quality will be degraded. There was a problem that occurs.
【0020】この発明は、特に画像受信端末の表示装置
が低解像度である場合に、低解像度なりの画質を保持し
ながら、通常の符号化処理をおこなった場合に比較して
圧縮率が高い符号化をおこなう、画像通信システムとそ
れに用いられる画像符号化装置、およびそれらのための
プログラムを格納したプログラム記録媒体を得ることを
目的とする。According to the present invention, particularly when the display device of the image receiving terminal has a low resolution, a code having a higher compression ratio as compared with a case where a normal encoding process is performed while maintaining a low resolution image quality. It is an object of the present invention to obtain an image communication system, an image encoding device used therein, and a program recording medium storing programs for them.
【0021】[0021]
【課題を解決するための手段】この発明に係る画像符号
化装置は、前処理部にて、入力画像に対して前処理をお
こなうとともに、前処理後の画素の値を前処理前の画素
の値を含む所定区間内に制限し、符号化部にて、この前
処理部の出力画像に対する符号化をおこなうようにした
ものである。An image coding apparatus according to the present invention performs pre-processing on an input image in a pre-processing unit, and converts the value of a pixel after pre-processing into the value of a pixel before pre-processing. A predetermined section including the value is restricted, and the encoding section encodes the output image of the preprocessing section.
【0022】この発明に係る画像符号化装置は、前処理
部が、前処理前後における各画素の値の差を最大許容値
以内に抑える処理をおこなうようにしたものである。In the image coding apparatus according to the present invention, the pre-processing unit performs a process of suppressing a difference between pixel values before and after the pre-processing to be within a maximum allowable value.
【0023】この発明に係る画像符号化装置は、前処理
部が、前処理前後の各画素の値をあらわすnビットの2
進数のビット毎の相違が、下位mビット以内に収まるよ
うに前処理後の各画素値を制限する処理をおこなうよう
にしたものである。In the image coding apparatus according to the present invention, the pre-processing unit includes an n-bit two-bit value representing each pixel value before and after the pre-processing.
A process of limiting each pixel value after the pre-processing so that the difference of each bit of the radix is within the lower m bits is performed.
【0024】この発明に係る画像符号化装置は、前処理
部が、入力画像に対して高周波成分除去の処理をおこな
うようにしたものである。[0024] In the image coding apparatus according to the present invention, the pre-processing section performs high frequency component removal processing on the input image.
【0025】この発明に係る画像符号化装置は、符号化
部が、出力画像に対してDPCMによる符号化処理をお
こなうようにしたものである。[0025] In the image encoding apparatus according to the present invention, the encoding section performs an encoding process by DPCM on the output image.
【0026】この発明に係る画像符号化装置は、符号化
部が、出力画像に対してDCTの処理をおこなうように
したものである。In the image coding apparatus according to the present invention, the coding unit performs DCT processing on an output image.
【0027】この発明に係る画像符号化装置は、前処理
部が、設定により所定区間の値を変更するようにしたも
のである。[0027] In the image coding apparatus according to the present invention, the preprocessing unit changes the value of the predetermined section by setting.
【0028】この発明に係る画像通信システムは、入力
画像の前処理後における画素の値を前処理前の画素の値
を含む所定区間内に制限する前処理部、およびこの前処
理部からの出力画像を符号化する符号化部を備えた画像
送信端末と、この画像送信端末からの出力画像を復号化
して表示する画像受信端末との間を、通信路によって接
続したものである。[0028] An image communication system according to the present invention includes a preprocessing unit for limiting a pixel value after preprocessing of an input image to a predetermined section including a pixel value before preprocessing, and an output from the preprocessing unit. An image transmitting terminal provided with an encoding unit for encoding an image and an image receiving terminal for decoding and displaying an output image from the image transmitting terminal are connected by a communication path.
【0029】この発明に係る画像通信システムは、前処
理部が、前処理前後における各画素の値の差を最大許容
値以内に抑える処理をおこなうようにしたものである。[0029] In the image communication system according to the present invention, the preprocessing unit performs processing for suppressing a difference between values of respective pixels before and after the preprocessing to be within a maximum allowable value.
【0030】この発明に係る画像通信システムは、前処
理部が、前処理前後の各画素の値をあらわすnビットの
2進数のビット毎の相違が、下位mビット以内に収まる
ように前処理後の各画素値を制限する処理をおこなうよ
うにしたものである。[0030] In the image communication system according to the present invention, the pre-processing unit performs the post-processing after the pre-processing so that the difference of each bit of the n-bit binary number representing the value of each pixel before and after the pre-processing falls within the lower m bits. The processing for limiting each pixel value is performed.
【0031】この発明に係る画像通信システムは、画像
受信端末より画像送信端末に対して表示解像度の情報の
送信をおこない、画像送信端末ではその表示解像度が低
解像度である場合に限って前処理をおこなうようにした
ものである。In the image communication system according to the present invention, the information of the display resolution is transmitted from the image receiving terminal to the image transmitting terminal, and the image transmitting terminal performs the preprocessing only when the display resolution is low. It is something to do.
【0032】この発明に係る画像通信システムは、画像
受信端末より画像送信端末に対して表示解像度の情報の
送信をおこない、画像送信端末ではその表示解像度の情
報をもとに、所定区間を変化させるようにしたものであ
る。In the image communication system according to the present invention, the image receiving terminal transmits display resolution information to the image transmitting terminal, and the image transmitting terminal changes a predetermined section based on the display resolution information. It is like that.
【0033】この発明に係るプログラム記録媒体は、前
処理によって入力画像の高周波成分を除去する手順、前
処理前後の各画素の値をあらわすnビットの2進数のビ
ット毎の相違が、下位mビット以内に収まるように前処
理後の各画素値を制限する手順、および符号化の手順を
実行するプログラムを格納したものである。In the program recording medium according to the present invention, the procedure for removing high-frequency components of an input image by pre-processing, the difference between each bit of an n-bit binary number representing the value of each pixel before and after the pre-processing is the lower m bits It stores a program for executing a procedure for limiting each pixel value after pre-processing so as to fall within the range, and a procedure for encoding.
【0034】この発明に係るプログラム記録媒体は、m
の値を可変とするプログラムを格納したものである。[0034] The program recording medium according to the present invention comprises m
In which a program for changing the value of is stored.
【0035】[0035]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1による画
像通信システムの構成を表すブロック図である。図にお
いて、1は各画素の値をあらわすビット数がnである入
力画像の画像情報を符号化して送信する画像送信端末で
あり、2はこの画像送信端末1によって符号化された画
像情報を受信して復号化し、それに基づく画像の表示を
おこなう画像受信端末である。3はこれら画像送信端末
1と画像受信端末2の間で送受信される画像情報を伝送
する通信路としての通信網である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image communication system according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes an image transmitting terminal for encoding and transmitting image information of an input image having n bits representing the value of each pixel, and 2 for receiving image information encoded by the image transmitting terminal 1. This is an image receiving terminal that decodes and decodes and displays an image based on the decoded image. Reference numeral 3 denotes a communication network as a communication path for transmitting image information transmitted and received between the image transmitting terminal 1 and the image receiving terminal 2.
【0036】上記画像送信端末1内において、11は各
画素の値をあらわすビット数がnである入力画像の入力
がおこなわれる画像入力部であり、たとえばカメラ等に
よって実現される。12は入力画像の画像情報内の領域
に対して前処理をおこなう前処理部であり、13はこの
前処理部12の出力に対してロスレスのDPCMによる
圧縮処理をおこなう符号化部である。14はこの符号化
部13で符号化された画像情報をビットストリームとし
て、通信網3を介して画像受信端末2に送信する送信側
通信部である。In the image transmission terminal 1, reference numeral 11 denotes an image input unit for inputting an input image having n bits representing the value of each pixel, and is realized by, for example, a camera. Reference numeral 12 denotes a pre-processing unit that performs pre-processing on an area in the image information of the input image, and reference numeral 13 denotes an encoding unit that performs lossless DPCM compression processing on the output of the pre-processing unit 12. Reference numeral 14 denotes a transmission-side communication unit that transmits the image information encoded by the encoding unit 13 to the image receiving terminal 2 via the communication network 3 as a bit stream.
【0037】画像受信端末2内において、15は画像送
信端末1の送信側通信部14から送られてくるビットス
トリームの取り出しをおこなうとともに、通信制御をお
こなう受信側通信部である。16はこの受信側通信部1
5の取り出したビットストリームの復号化をおこなう復
号化部であり、17はこの復号化部16で復号化された
画像情報に基づいて画像を表示する、CRTなどによる
表示部である。In the image receiving terminal 2, reference numeral 15 denotes a receiving side communication unit for extracting a bit stream sent from the transmitting side communication unit 14 of the image transmitting terminal 1 and performing communication control. 16 is the receiving side communication unit 1
Reference numeral 17 denotes a decoding unit for decoding the extracted bit stream. Reference numeral 17 denotes a display unit such as a CRT for displaying an image based on the image information decoded by the decoding unit 16.
【0038】また、上記前処理部12内において、21
は画像入力部11に入力された入力画像を原画像とし
て、その画像情報を記憶しておく原画像記憶部であり、
22はこの原画像記憶部21から読み出された画像情報
に対して、高周波成分を除去するローパスフィルタの処
理をおこなうための水平空間フィルタである。23はこ
の水平空間フィルタ22の出力と、原画像記憶部21か
ら読み出された画像情報とを比較して、各画素の値の修
正をおこなう比較制限部である。Further, in the pre-processing unit 12, 21
Is an original image storage unit for storing image information of an input image input to the image input unit 11 as an original image;
Reference numeral 22 denotes a horizontal spatial filter for performing a low-pass filter process for removing high-frequency components on the image information read from the original image storage unit 21. Reference numeral 23 denotes a comparison limiting unit that compares the output of the horizontal spatial filter 22 with the image information read from the original image storage unit 21 to correct the value of each pixel.
【0039】なお、31はこれら原画像記憶部21、水
平空間フィルタ22、比較制限部23からなる前処理部
12と、上記符号化部13とによって構成される、当該
画像通信システムで用いられる画像符号化装置である。Reference numeral 31 denotes an image used in the image communication system, which comprises the pre-processing unit 12 including the original image storage unit 21, the horizontal spatial filter 22, and the comparison and restriction unit 23, and the encoding unit 13. It is an encoding device.
【0040】次に動作について説明する。なお、以下の
説明においては、画像は白黒の濃淡画像とし、各画素の
値はn=8ビットで表現され、値域は0から255とす
る。また画像受信端末2の表示部17における表示解像
度は0から63までの64階調とする。この場合、画像
受信端末2が受信する画像情報の本来の画素値に比較し
て、表示は低解像度であり、画像受信端末2の表示部1
7では画素の値を2ビット切り捨てて、64階調に変換
して表示するものとする。Next, the operation will be described. In the following description, the image is a monochrome grayscale image, the value of each pixel is represented by n = 8 bits, and the value range is from 0 to 255. The display resolution on the display unit 17 of the image receiving terminal 2 is 64 tones from 0 to 63. In this case, the display has a lower resolution than the original pixel value of the image information received by the image receiving terminal 2 and the display unit 1 of the image receiving terminal 2
At 7, the pixel value is truncated by 2 bits and converted to 64 gradations for display.
【0041】ここで、この実施の形態1においては、行
方向に連続した8画素を符号化の単位とする。以下では
この行方向8画素の単位を符号化単位と呼ぶことにす
る。図2は入力された原画像の画像情報における符号化
単位の例を示す図である。図に示す符号化単位は8つの
画素が左右に連なっている。各画素の値は8ビットで表
現されるものとし、その値域は0から255の間とす
る。以下、この図2に示す符号化単位が実施の形態1に
おける画像符号化装置31にて処理される様子を説明す
る。Here, in the first embodiment, eight pixels continuous in the row direction are used as units of encoding. Hereinafter, the unit of eight pixels in the row direction will be referred to as a coding unit. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a coding unit in image information of an input original image. In the coding unit shown in the figure, eight pixels are arranged left and right. The value of each pixel is represented by 8 bits, and its value range is between 0 and 255. Hereinafter, the manner in which the coding unit shown in FIG. 2 is processed by image coding apparatus 31 in the first embodiment will be described.
【0042】図3は前処理部12内の水平空間フィルタ
22から出力される符号化単位の例を示す図である。水
平空間フィルタ22は図2に示す符号化単位を入力と
し、フィルタ処理後の図3に示す符号化単位を出力す
る。水平空間フィルタ22においては、画素および近傍
画素の加重平均を求める。この実施の形態1においては
次式による処理をおこなう。FIG. 3 is a diagram showing an example of a coding unit output from the horizontal spatial filter 22 in the preprocessing unit 12. The horizontal spatial filter 22 receives the coding unit shown in FIG. 2 as an input, and outputs the filtered coding unit shown in FIG. In the horizontal spatial filter 22, a weighted average of pixels and neighboring pixels is obtained. In the first embodiment, the following equation is used.
【0043】Y(i)=(X(i−1)+2X(i)+
X(i+1))/4 (1<i<6) Y(0)=Y(1) Y(7)=Y(6) ただし、原画像(フィルタ処理前)の画素値をX
(i),フィルタ処理後の画素値をY(i)(0<i<
7)とする。Y (i) = (X (i-1) + 2X (i) +
X (i + 1)) / 4 (1 <i <6) Y (0) = Y (1) Y (7) = Y (6) However, the pixel value of the original image (before filtering) is X
(I), the pixel value after the filter processing is represented by Y (i) (0 <i <
7).
【0044】水平空間フィルタ22はこのフィルタ処理
後の符号化単位を比較制限部23に送る。比較制限部2
3は原画像記憶部21に記憶されている原画像の該当す
る符号化単位を読み出し、それを水平空間フィルタ22
より送られてきた符号化単位と比較して、各画素の値の
修正をおこなう。The horizontal spatial filter 22 sends the coding unit after the filtering to the comparison limiting unit 23. Comparison limiter 2
3 reads out a corresponding coding unit of the original image stored in the original image storage unit 21 and converts it into a horizontal spatial filter 22.
The value of each pixel is corrected in comparison with the transmitted coding unit.
【0045】次に比較制限部23において、次式で表さ
れる処理をおこなうことによって各画素の値を修正す
る。ただし、比較制限部23の出力をZ(i)(0<i
<7)、aをbだけ右シフトする演算をshr(a,
b)と表記し、乗算を*と表記する。Next, the value of each pixel is corrected in the comparison limiting unit 23 by performing the processing represented by the following equation. However, the output of the comparison limiting unit 23 is Z (i) (0 <i
<7) The operation of shifting a to the right by b is shr (a,
b) and multiplication by *.
【0046】shr(Y(i),2)=shr(X
(i),2)のとき Z(i)=Y(i) shr(Y(i),2)>shr(X(i),2)のと
き Z(i)=shr(X(i),2)*4+3 shr(Y(i),2)<shr(X(i),2)のと
き Z(i)=shr(X(i),2)*4Shr (Y (i), 2) = shr (X
When (i), 2) Z (i) = Y (i) When shr (Y (i), 2)> shr (X (i), 2) Z (i) = shr (X (i), 2) * 4 + 3 When shr (Y (i), 2) <shr (X (i), 2) Z (i) = shr (X (i), 2) * 4
【0047】この式は、水平空間フィルタ22によるフ
ィルタ処理後の画素値Y(i)が当該フィルタ処理前の
画素値X(i)を含む区間[4n,4n+3](0<n
<63)を超えている場合、フィルタ処理後の画素値Y
(i)をその区間内に強制的に制限する。たとえば、入
力された原画像の画像情報のフィルタ処理前における画
素値Xが5であり、フィルタ処理後における画素値Yが
9である場合、フィルタ処理後における画素値Yは5を
含む区間[4,7](n=1)を超えているため、比較
制限部23においては画素の値を区間[4,7](n=
1)内の値7に強制的に変更する。In this equation, the pixel value Y (i) after the filtering process by the horizontal spatial filter 22 includes the pixel value X (i) before the filtering process in the section [4n, 4n + 3] (0 <n
<63), the filtered pixel value Y
(I) is forcibly restricted within the section. For example, when the pixel value X before filtering of the image information of the input original image is 5 and the pixel value Y after filtering is 9, the section [4] containing 5 is the pixel value Y after filtering. , 7] (n = 1), the comparison limiting unit 23 sets the pixel value in the section [4, 7] (n =
Forcibly change to the value 7 in 1).
【0048】図4は原画像記憶部21からの図2に示す
符号化単位と、水平空間フィルタ22からの図3に示す
符号化単位が入力された場合に、比較制限部23から出
力される符号化単位の例を示す図である。図示のよう
に、各画素の値は水平空間フィルタ22によるフィルタ
処理後の画素値を上記の式によって変更した値となって
いる。FIG. 4 shows a case where the coding unit shown in FIG. 2 from the original image storage unit 21 and the coding unit shown in FIG. It is a figure showing an example of an encoding unit. As shown in the figure, the value of each pixel is a value obtained by changing the pixel value after the filtering process by the horizontal spatial filter 22 by the above equation.
【0049】このように、前処理部12では比較制限部
23が、水平空間フィルタ22によるフィルタ処理をお
こなった後の画素値Y(i)が、フィルタ処理をおこな
う前の画素値X(i)を含む所定区間を超えないように
強制的に制限する処理をおこなっている。具体的には、
上記水平空間フィルタ22によるフィルタ処理後の画像
の画素値Y(i)が、処理前の画素値X(i)をあらわ
す2進数(nビット)と処理後の画素値Y(i)をあら
わす2進数(nビット)とをビット毎に比較して、その
相違が下位mビット(m<n)以内に収まる範囲に制限
するように処理している。As described above, in the preprocessing unit 12, the comparison limiting unit 23 converts the pixel value Y (i) after the filtering process by the horizontal spatial filter 22 into the pixel value X (i) before the filtering process. Is forcibly restricted so as not to exceed a predetermined section including. In particular,
The pixel value Y (i) of the image after the filtering process by the horizontal spatial filter 22 is represented by a binary number (n bits) representing the pixel value X (i) before the process and the pixel value Y (i) after the process. The base number is compared with each bit (n bits), and processing is performed so that the difference is limited to a range within the lower m bits (m <n).
【0050】このように、上記説明においては、比較制
限部23において、前処理後の画素値と前処理後の画素
値をビット毎に比較した際の相違が下位mビット以内に
収まるように処理する場合について示したが、この比較
制限部23における処理としては、|Y(i)−X
(i)|、つまり、Y(i)とX(i)の差の絶対値を
最大許容値以内に抑えるような処理するようにしてもよ
い。この場合には、正確には表示におけるロスレスを達
成することはできなくなるが、一定の効果があると考え
られる。As described above, in the above description, the comparison restricting unit 23 performs processing so that the difference between the preprocessed pixel value and the preprocessed pixel value for each bit falls within the lower m bits. However, the processing in the comparison limiting unit 23 is | Y (i) -X
(I) |, that is, processing may be performed such that the absolute value of the difference between Y (i) and X (i) is kept within the maximum allowable value. In this case, it is impossible to accurately achieve lossless display, but it is considered that there is a certain effect.
【0051】符号化部13は上記前処理部12の比較制
限部23から出力される符号化単位をロスレスタイプの
DPCMにより符号化する。すなわち、符号化単位の最
も左側の画素の値を符号化し、そのあと、この最も左側
の画素の値とその右側の画素の値との差分をとって、そ
の差分値を逐次可変長符号化してゆく。なお、最も左側
の画素の符号化は、単純に画素値を8ビットの固定長で
表現することによってなされる。The encoding unit 13 encodes the encoding unit output from the comparison limiting unit 23 of the preprocessing unit 12 using a lossless DPCM. That is, the value of the leftmost pixel of the coding unit is encoded, and then the difference between the value of the leftmost pixel and the value of the pixel on the right is taken, and the difference value is sequentially subjected to variable-length encoding. go. The encoding of the leftmost pixel is performed by simply expressing the pixel value with a fixed length of 8 bits.
【0052】図5はこの符号化部13が画素の値の差分
を符号化する際に参照する符号化テーブルを示す図であ
る。差分は−255から255の範囲の値をとりうるた
め、符号化テーブルの項目は511あるが、図5にはそ
の一部を抜粋して表示している。なお、この符号化テー
ブルにおいては、差分dに対する符号の符号化長Lは以
下のようになる。FIG. 5 is a diagram showing an encoding table which the encoding unit 13 refers to when encoding the difference between pixel values. Since the difference can take a value in the range of -255 to 255, there are 511 items in the encoding table, and FIG. In this coding table, the coding length L of the code for the difference d is as follows.
【0053】L=1 (d=0) L=2d (d>0) L=2*(−d)+1 (d<0)L = 1 (d = 0) L = 2d (d> 0) L = 2 * (− d) +1 (d <0)
【0054】また、図6は符号化部13が符号化をおこ
なう際の中間的な計算結果を示す図である。この図にお
いては、最も左側の画素は比較制限部23からの出力が
そのまま表示され、それに続いて各画素の差分が計算さ
れている。FIG. 6 is a diagram showing an intermediate calculation result when the encoding unit 13 performs encoding. In this figure, the output from the comparison limiting unit 23 is displayed as it is for the leftmost pixel, and subsequently the difference between the pixels is calculated.
【0055】図7は符号化部13の出力するビットスト
リームの例を示す図である。図においては、ビットスト
リームの下に対応する値を示している。符号化部13は
最も左側の画素は8ビットの固定長により符号化する
(図7に示すビットストリームの最初の0000000
1)。その他の画素の差分については、図5に示す符号
化テーブルを参照して可変長符号化をおこない、得られ
たビットストリーム(0,0,1110,111111
111111111110,10,0,0)を出力す
る。FIG. 7 is a diagram showing an example of a bit stream output from the encoding unit 13. In the figure, the corresponding values are shown below the bit stream. The encoding unit 13 encodes the leftmost pixel with a fixed length of 8 bits (the first 000000 of the bit stream shown in FIG. 7).
1). For other pixel differences, variable-length coding is performed with reference to the coding table shown in FIG. 5 to obtain the obtained bit stream (0, 0, 1110, 111111).
111111111110, 10, 0, 0).
【0056】このビットストリームの符号化長は以下の
ようになる。まず最も左側の画素は8ビットである。そ
れに続く画素の差分の符号化長は、上記式のLによって
計算されるから、以下のように36となる。 8+1+1+(2*2)+(2*9)+(2*1)+1
+1=36The coding length of this bit stream is as follows. First, the leftmost pixel is 8 bits. The coding length of the difference between the subsequent pixels is calculated by L in the above equation, and is 36 as follows. 8 + 1 + 1 + (2 * 2) + (2 * 9) + (2 * 1) +1
+ 1 = 36
【0057】ここで、上記実施の形態1における以上の
ような処理に対して、水平空間フィルタ22および比較
制限部23を通さずに、入力された原画像の画像情報の
符号化単位をそのまま符号化部13に入力して符号化し
た場合を仮に考えると、この例の場合には符号化長は大
きくなる。Here, with respect to the above processing in the first embodiment, the coding unit of the image information of the input original image is directly encoded without passing through the horizontal spatial filter 22 and the comparison limiting unit 23. Assuming that the data is input to the coding unit 13 and coded, the coding length is large in this example.
【0058】図8は仮に図2に示した原画像の画像情報
の符号化単位をそのまま符号化部13に入力した場合
の、符号化部13の中間的な計算結果を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an intermediate calculation result of the encoding unit 13 when the encoding unit of the image information of the original image shown in FIG.
【0059】この場合のビットストリームの符号化長
は、 8+(2*2+1)+(2*2)+(2*2+1)+
(2*15)+(2*3+1)+(2*3)+(2*3
+1)=72 となり、さきの場合よりも大きくなる。これは、水平空
間フィルタ22をかけたことによる結果と考えられ、こ
の例以外の場合にも一般に効果があると考えられる。The coding length of the bit stream in this case is 8+ (2 * 2 + 1) + (2 * 2) + (2 * 2 + 1) +
(2 * 15) + (2 * 3 + 1) + (2 * 3) + (2 * 3
+1) = 72, which is larger than the previous case. This is considered to be the result of applying the horizontal spatial filter 22, and it is generally considered that there is an effect in cases other than this example.
【0060】このビットストリームは送信側通信部14
より通信網3を介して画像受信端末2に送られる。画像
受信端末2ではそれを受信側通信部15で受信して復号
化部16で復号化し、表示部17にはそれに基づく画像
が表示される。この実施の形態1における符号化方式は
ロスレスであるため、画像受信端末2の復号化部16に
おいては、図4に示した比較制限部23の出力の符号化
単位がそのまま再現される。この符号化単位は表示部1
7において、2ビットの切り捨てがおこなわれる。This bit stream is transmitted to the transmitting side communication unit 14.
The data is sent to the image receiving terminal 2 via the communication network 3. In the image receiving terminal 2, it is received by the receiving side communication unit 15 and decoded by the decoding unit 16, and an image based on it is displayed on the display unit 17. Since the encoding method in the first embodiment is lossless, the decoding unit 16 of the image receiving terminal 2 reproduces the encoding unit of the output of the comparison limiting unit 23 shown in FIG. 4 as it is. This encoding unit is the display unit 1
At 7, two bits are truncated.
【0061】図9は表示部17における切り捨て処理後
の符号化単位を示す図である。これは図4に示した比較
制限部23の出力を単に2ビット切り捨てたものとなっ
ている。なお、図の符号化単位は、図2に示した符号化
単位を2ビット切り捨てても全く同じ結果となる。これ
は、この発明における比較制限部23の処理により、原
画像の画像情報をそのまま符号化して表示部17に入力
した場合と同様の画質が得られることを示している。FIG. 9 is a diagram showing the coding unit after the truncation processing in the display unit 17. This is obtained by simply truncating the output of the comparison limiter 23 shown in FIG. 4 by 2 bits. It should be noted that the same result is obtained even if the coding unit shown in FIG. 2 is truncated by 2 bits. This means that the image quality of the original image can be obtained as it is by encoding the image information of the original image and inputting it to the display unit 17 by the processing of the comparison limiting unit 23 in the present invention.
【0062】これに対して、水平空間フィルタ22から
出力される符号化単位に対して2ビットの切り捨ての処
理をおこなった場合には、同等の画質が保証されない。On the other hand, if the coding unit output from the horizontal spatial filter 22 is truncated by 2 bits, the same image quality cannot be guaranteed.
【0063】図10は図3に示した水平空間フィルタ2
2の出力の符号化単位に対して、2ビット切り捨てを仮
におこなった場合の結果を示している。これによれば、
図9とは異なる結果となっている。これは水平空間フィ
ルタ22により画質が劣化したことを示している。FIG. 10 shows the horizontal spatial filter 2 shown in FIG.
2 shows a result in a case where a 2-bit truncation is tentatively performed on a coding unit of output No. 2. According to this,
The result is different from FIG. This indicates that the image quality has deteriorated due to the horizontal spatial filter 22.
【0064】なお、上記説明では、符号化部13による
符号化の方式としてロスレスタイプのDPCMを用いた
が、ロスのあるタイプのDPCMを採用してもよい。こ
の場合、符号化にはロスが生ずるため、表示においてロ
スが発生することが避けられないと考えられるが、ロー
パスフィルタおよび比較制限部23の働きにより、圧縮
率向上にそれなりの効果があると考えられる。In the above description, the lossless type DPCM is used as the encoding method of the encoding unit 13, but a lossy type DPCM may be adopted. In this case, it is considered that a loss occurs in the encoding, so that a loss in the display is inevitable. However, the operation of the low-pass filter and the comparison limiting unit 23 is considered to have a certain effect in improving the compression ratio. Can be
【0065】また、符号化部13が圧縮処理をおこなう
符号化の方式としては、これらDPCMによるものにの
み限られるものではなく、DCTを用いた符号化を採用
することも可能である。この場合においてもロスは発生
するが、ローパスフィルタおよび比較制限部23の働き
により、圧縮率向上にそれなりの効果があると考えられ
る。The encoding method in which the encoding unit 13 performs the compression process is not limited to the method using the DPCM, but may employ the encoding using the DCT. Although a loss occurs in this case as well, it is considered that the operation of the low-pass filter and the comparison limiting unit 23 has a certain effect in improving the compression ratio.
【0066】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、水平空間フィルタ22によるローパスフィルタ処理
によって高域を除去することにより、ビットストリーム
の符号化長を削減することが可能になるとともに、前処
理前後の画素値の相違を下位mビット以内に収まるよう
に制限しているので、表示される画像の入力画像に対す
る再現性が改善され、原画像を低解像度の画像受信端末
2に直接表示した場合と同様の画質が得られるという効
果が得られる。As described above, according to the first embodiment, it is possible to reduce the coding length of the bit stream by removing the high frequency band by the low-pass filter processing by the horizontal spatial filter 22. Since the difference between the pixel values before and after the pre-processing is limited to be within the lower m bits, the reproducibility of the displayed image with respect to the input image is improved, and the original image is directly displayed on the low-resolution image receiving terminal 2. Thus, an effect that the same image quality as that obtained when the image is obtained can be obtained.
【0067】実施の形態2.次にこの発明の実施の形態
2による画像通信システムについて説明する。この実施
の形態2は、画像受信端末2の表示解像度を可変とする
画像通信システムを提供するものである。なお、そのシ
ステム構成は図1に示した実施の形態1の場合と同様で
あるため、ここではその説明を省略する。Embodiment 2 Next, an image communication system according to Embodiment 2 of the present invention will be described. The second embodiment provides an image communication system that makes the display resolution of the image receiving terminal 2 variable. Since the system configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, the description is omitted here.
【0068】通信網3を介してさまざまな機種の画像受
信端末2が画像送信端末1に接続される画像通信システ
ムにおいては、画像受信端末2の表示部17の表示解像
度はさまざまな値となる。たとえば、上記実施の形態1
においては、画像受信端末2の表示部17の表示解像度
は64階調であるものとしたが、通信網3に接続される
画像受信端末2によっては32階調の場合もあり得る。In an image communication system in which various types of image receiving terminals 2 are connected to the image transmitting terminal 1 via the communication network 3, the display resolution of the display unit 17 of the image receiving terminal 2 has various values. For example, the first embodiment
In the above, the display resolution of the display unit 17 of the image receiving terminal 2 is assumed to be 64 gradations, but may be 32 gradations depending on the image receiving terminal 2 connected to the communication network 3.
【0069】この実施の形態2においては、画像送信端
末1と画像受信端末2の間で画像通信を開始する際に、
画像受信端末2の受信側通信部15からその表示部17
における表示解像度の情報を、通信網3を介して画像送
信端末1の送信側通信部14に対して送信する。In the second embodiment, when starting image communication between the image transmitting terminal 1 and the image receiving terminal 2,
The receiving side communication unit 15 of the image receiving terminal 2 to its display unit 17
Is transmitted to the transmission-side communication unit 14 of the image transmission terminal 1 via the communication network 3.
【0070】画像送信端末1では、送信側通信部14が
画像受信端末2から表示解像度を受けると、それを前処
理部12の比較制限部23に転送する。比較制限部23
はこの送信側通信部14からの画像受信端末2の表示解
像度の情報に基づいてその動作を変化させる。ここで、
送信側通信部14が画像受信端末2の表示解像度が64
階調であるという情報を受信した場合には、比較制限部
23は実施の形態1の場合と同様の動作をする。一方、
画像受信端末2の表示解像度が32階調であるという情
報を受信した場合には、比較制限部23はその出力Z
(i)の計算方法を以下に示す式のように変更する。In the image transmitting terminal 1, when the transmitting communication unit 14 receives the display resolution from the image receiving terminal 2, the display resolution is transferred to the comparison limiting unit 23 of the preprocessing unit 12. Comparison limiter 23
Changes its operation based on the information on the display resolution of the image receiving terminal 2 from the transmitting side communication unit 14. here,
The transmitting communication unit 14 determines that the display resolution of the image receiving terminal 2 is 64.
When the information indicating the gradation is received, the comparison restricting unit 23 operates in the same manner as in the first embodiment. on the other hand,
When the information that the display resolution of the image receiving terminal 2 is 32 gradations is received, the comparison limiting unit 23 outputs the output Z
The calculation method of (i) is changed as shown in the following equation.
【0071】shr(Y(i),3)=shr(X
(i),3)のとき Z(i)=Y(i) shr(Y(i),3)>shr(X(i),3)のと
き Z(i)=shr(X(i),3)*8+7 shr(Y(i),3)<shr(X(i),3)のと
き Z(i)=shr(X(i),3)*8Shr (Y (i), 3) = shr (X
When (i), 3) Z (i) = Y (i) When shr (Y (i), 3)> shr (X (i), 3) Z (i) = shr (X (i), 3) * 8 + 7 When shr (Y (i), 3) <shr (X (i), 3) Z (i) = shr (X (i), 3) * 8
【0072】図11は画像受信端末2の表示部17にお
ける表示解像度が32階調である場合の、比較制限部2
3から出力される出力の例を示す図である。この場合、
図4に示す64階調の場合とは異なり、図3に示す水平
空間フィルタ22の出力と同じ内容になっている。これ
は、32階調となったことにより、表示が粗くなったた
め、図3と同じ値を送信しても、画像受信端末2側では
その違いが表示部17の表示に表れなくなったことを意
味する。FIG. 11 shows the comparison limiting unit 2 when the display resolution on the display unit 17 of the image receiving terminal 2 is 32 gradations.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an output output from a third example. in this case,
Unlike the case of 64 gradations shown in FIG. 4, the output has the same contents as the output of the horizontal spatial filter 22 shown in FIG. This means that the display becomes coarse due to the 32 gradations, so that even if the same value as in FIG. 3 is transmitted, the difference is no longer shown on the display of the display unit 17 on the image receiving terminal 2 side. I do.
【0073】図12は画像送信端末1の符号化部13が
符号化をおこなう際の中間的な計算結果を示す図であ
る。FIG. 12 is a diagram showing an intermediate calculation result when the encoding unit 13 of the image transmission terminal 1 performs encoding.
【0074】この場合のビットストリームの符号化長
は、同様に計算されて、 8+1+1+(2*3)+(2*6)+(2*3)+1
+1=36 となり、64階調の場合と同等になる。なお、一般の場
合においては、32階調の方が比較制限部23での画素
値の変更が少なく、ローパスフィルタの効果が出やすい
ため、符号化長は小さくなる傾向があると考えられる。The coding length of the bit stream in this case is calculated in the same manner, and 8 + 1 + 1 + (2 * 3) + (2 * 6) + (2 * 3) +1
+ 1 = 36, which is equivalent to 64 gradations. In the general case, it is considered that the coding length tends to be smaller in the case of 32 gradations because the change of the pixel value in the comparison limiting unit 23 is less and the effect of the low-pass filter is more likely to be obtained.
【0075】なお、この実施の形態2における画像情報
の符号化はロスレスにておこなわれる。したがって、画
像受信端末2の表示解像度が32階調の場合にも、画像
受信端末2の復号化部16においては、図11に示した
画像送信端末1の比較制限部23の出力の符号化単位が
そのまま再現される。この符号化単位は表示部17にお
いて3ビットの切り捨てがおこなわれ、それに基づく画
像が表示される。The encoding of the image information according to the second embodiment is performed losslessly. Therefore, even when the display resolution of the image receiving terminal 2 is 32 gradations, the decoding unit 16 of the image receiving terminal 2 uses the coding unit of the output of the comparison limiting unit 23 of the image transmitting terminal 1 shown in FIG. Is reproduced as it is. The encoding unit is truncated by 3 bits in the display unit 17, and an image based on the truncation is displayed.
【0076】図13は表示部17における切り捨て処理
後の符号化単位を示す図である。これは図11に示す画
像送信端末1の比較制限部23の出力を、単に3ビット
切り捨てたものとなっている。なお、図の符号化単位
は、図2に示した符号化単位を3ビット切り捨てた場合
にも全く同じ結果となる。したがって、この場合もロス
レスである。FIG. 13 is a diagram showing an encoding unit after the truncation processing in the display unit 17. This is obtained by simply truncating the output of the comparison limiting unit 23 of the image transmitting terminal 1 shown in FIG. 11 by 3 bits. It should be noted that the same result is obtained when the coding unit shown in FIG. 2 is truncated by 3 bits. Therefore, this case is also lossless.
【0077】以上のように、この実施の形態2によれ
ば、画像受信端末2の表示部17の表示解像度に依存し
て、画像送信端末1の比較制限部23における計算方法
が変化するため、ロスレスの特性を保ちながら、表示解
像度が小さくなるにしたがって符号化長を短く(圧縮率
を大きく)することができるという効果が得られる。As described above, according to the second embodiment, the calculation method in the comparison limiting unit 23 of the image transmitting terminal 1 changes depending on the display resolution of the display unit 17 of the image receiving terminal 2. The effect is obtained that the encoding length can be shortened (compression rate is increased) as the display resolution is reduced while maintaining the lossless characteristics.
【0078】実施の形態3.なお、上記実施の形態1お
よび実施の形態2においては、すべての処理をハードウ
ェアによって実現した場合について説明したが、それら
と同等の機能をソフトウェア的に実現することも可能で
ある。Embodiment 3 In the first and second embodiments, a case has been described in which all processing is implemented by hardware, but functions equivalent to those can be implemented by software.
【0079】すなわち、原画像の画像情報の領域に対し
てローパスフィルタをかける前処理をおこなう手順、こ
の原画像の画像情報にローパスフィルタによる前処理を
おこなう前の各画素の値と、前処理をおこなった後の各
画素の値の差を、LSBからm(m<n)ビットまでに
抑える手順、およびこのローパスフィルタによる前処理
がおこなわれた画像情報の符号化をおこなう手順をコン
ピュータに実行させ、画像符号化を実現するプログラ
ム、さらにはそのmの値を可変とするプログラムをコン
ピュータ読み取り可能なプログラム記録媒体に格納し、
コンピュータのプロセッサがそのプログラムを逐次読み
出して処理することにより、ハードウェアの場合と同等
の処理機能を実現する。That is, a procedure for performing a pre-process of applying a low-pass filter to the image information area of the original image, a value of each pixel before performing a pre-process by the low-pass filter on the image information of the original image, and a pre-process The computer causes the computer to execute a procedure for suppressing the difference between the pixel values after the execution from LSB to m (m <n) bits and a procedure for encoding image information preprocessed by the low-pass filter. , A program for realizing image encoding, and a program for changing the value of m are stored in a computer-readable program recording medium,
A computer processor sequentially reads out and processes the program, thereby realizing a processing function equivalent to that of hardware.
【0080】実施の形態4.以下、この発明による他の
実施の形態を、実施の形態4としてまとめて説明する。
上記実施の形態1および実施の形態2においては、DP
CMの対象となる符号化単位は、横方向8画素とした
が、これを画像全体の横幅の画素数とすることもでき
る。また、走査を2次元に拡張して、その右端の点では
次の予測点を下の行に移して、走査方向を折り返した
り、右端まで処理したら次の行の左端へ連続して予測し
たりといったことも可能である。また、このような折り
返し走査を8×8などのブロック(画像情報中の領域)
単位におこなうこともできる。Embodiment 4 Hereinafter, another embodiment of the present invention will be collectively described as a fourth embodiment.
In the first and second embodiments, the DP
The coding unit to be CM is 8 pixels in the horizontal direction, but this may be the number of pixels of the horizontal width of the entire image. In addition, the scan is extended to two dimensions, and at the right end point, the next prediction point is moved to the lower row, and the scanning direction is turned back. When processing is performed to the right end, prediction is continuously performed to the left end of the next row. It is also possible. In addition, such a return scan is performed using blocks such as 8 × 8 (areas in image information).
It can also be done on a unit basis.
【0081】また、ローパスフィルタとして水平空間フ
ィルタ22を用いたものについて説明したが、他の方法
で代替してもかまわない。たとえば、3×3の領域にお
ける加重つき平均を用いることもできる。Although the description has been given of the case where the horizontal spatial filter 22 is used as the low-pass filter, another method may be used. For example, a weighted average in a 3 × 3 area can be used.
【0082】また、実施の形態2においては、画像受信
端末2側の解像度によって比較制限部23での計算方法
を変化させるものを示したが、計算方法を変化させるか
わりに、画像受信端末2が一定以上の解像度をもつ場合
には比較制限部23での処理を省略するようにしてもよ
い。たとえば、解像度が256階調である場合には本質
的に表示部17におけるロスがなくなるため、比較制限
部23の処理を省略してもかまわない。In the second embodiment, the calculation method in the comparison limiting unit 23 is changed depending on the resolution of the image receiving terminal 2. However, instead of changing the calculation method, the image receiving terminal 2 If the resolution has a certain level or more, the processing in the comparison limiting unit 23 may be omitted. For example, when the resolution is 256 gradations, there is essentially no loss in the display unit 17, so that the processing of the comparison limiting unit 23 may be omitted.
【0083】[0083]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、入力
される画像情報内の領域に対して前処理をおこなう前処
理部が、前処理後の画素の値を、前処理前の画素値を含
む所定区間に制限するように構成したので、前処理後の
画素値の前処理前の画素値に対する誤差が制限され、表
示される画像の入力画像に対する再現性が改善され、特
に、画像受信端末の表示装置が低解像度である場合、所
定区間内に前処理後の画素値を制限することにより、誤
差が表示装置による低解像度化によりかき消される程度
に制限される場合には、前処理をおこなわない場合と同
等の画質を保持することができる画像符号化装置が得ら
れる効果がある。As described above, according to the present invention, the pre-processing unit that performs pre-processing on the area in the input image information sets the value of the pre-processed pixel to the value of the pre-processed pixel. Since it is configured to limit to a predetermined section including the value, the error of the pixel value after pre-processing with respect to the pixel value before pre-processing is limited, and the reproducibility of the displayed image with respect to the input image is improved. If the display device of the receiving terminal has a low resolution, by restricting the pixel values after the pre-processing within a predetermined section, if the error is limited to such a degree that the error is masked by the low resolution of the display device, the pre-processing is performed. This has the effect of obtaining an image encoding device that can maintain the same image quality as that in the case where the image encoding is not performed.
【0084】この発明によれば、前処理部が前処理前後
の画素値をあらわす2進数(nビット)をビット毎に比
較して、それらの相違が下位mビット(m<n)以内に
収まるように制限するように構成したので、表示される
画像の入力画像に対する再現性を改善することができ、
特に表示装置が下位mビットを切り捨てて表示する場合
には、前処理をおこなわない場合と全く同じ画像を表示
することができる画像符号化装置が得られる効果があ
る。According to the present invention, the preprocessing unit compares the binary values (n bits) representing the pixel values before and after the preprocessing on a bit-by-bit basis, and the difference falls within the lower m bits (m <n). So that it is possible to improve the reproducibility of the displayed image with respect to the input image,
In particular, when the display device cuts off and displays the lower m bits, there is an effect that an image encoding device capable of displaying the same image as when the preprocessing is not performed is obtained.
【0085】この発明によれば、前処理として、画像情
報に対する高周波成分除去処理をおこなうように構成し
たので、画像の高周波成分がカットされて、ビットスト
リームの符号化長の短縮がはかれ、圧縮率が向上し、デ
ータ量を削減できるという効果がある。According to the present invention, since high-frequency component removal processing is performed on image information as preprocessing, high-frequency components of an image are cut off, the encoding length of a bit stream is reduced, and compression is performed. This has the effect of improving the rate and reducing the amount of data.
【0086】この発明によれば、設定により、前処理に
おける所定区間を変更できるように構成したので、通信
路に種々の画像受信端末を接続した場合、その表示解像
度に依存して比較制限部における計算方法が変化するた
め、ロスレスの特性を保ちながら、表示解像度が小さく
なるにしたがって符号化長を短くし、圧縮率を向上させ
ることができるという効果がある。According to the present invention, the predetermined section in the pre-processing can be changed by setting, so that when various image receiving terminals are connected to the communication path, depending on the display resolution of the image receiving terminal, the comparison restricting unit may be used. Since the calculation method changes, there is an effect that the encoding length can be shortened as the display resolution decreases, and the compression ratio can be improved, while maintaining the lossless characteristics.
【0087】この発明によれば、通信路を介して画像受
信端末に接続されている画像送信端末が、前処理部と符
号化部を備え、前処理後の各画素の値が前処理前の各画
素の値を含む所定区間内に制限する処理をその前処理部
でおこない、前処理部の出力画像を符号化する処理をそ
の符号化部でおこなうように構成したので、前処理後の
画素値の前処理前の画素値に対する誤差が制限され、表
示される画像の入力画像に対する再現性が改善され、特
に、画像受信端末の表示装置が低解像度である場合、所
定区間内に前処理後の画素値を制限することにより、誤
差が画像受信端末の表示装置による低解像度化によりか
き消される程度に制限される場合には、前処理をおこな
わない場合と同等の画質を保持することができる画像通
信システムが得られる効果がある。According to the present invention, an image transmitting terminal connected to an image receiving terminal via a communication path includes a pre-processing unit and an encoding unit, and the value of each pixel after pre-processing is set to a value before the pre-processing. The pre-processing unit performs processing to limit the value within a predetermined section including the value of each pixel, and the processing to encode the output image of the pre-processing unit is performed by the encoding unit. The error with respect to the pixel value before the pre-processing of the value is limited, and the reproducibility of the displayed image with respect to the input image is improved. Particularly, when the display device of the image receiving terminal has a low resolution, the pre-processing is performed within a predetermined section. By limiting the pixel value of the image, if the error is limited to the extent that it is erased by the resolution reduction by the display device of the image receiving terminal, an image that can maintain the same image quality as when the preprocessing is not performed Got a communication system There is that effect.
【0088】この発明によれば、前処理前後の画素値を
あらわす2進数(nビット)をビット毎に比較して、そ
れらの相違が下位mビット(m<n)以内に収まるよう
に制限する処理を、画像送信端末内の前処理部でおこな
うように構成したので、表示される画像の入力画像に対
する再現性を改善することができ、特に画像受信端末の
表示装置が下位mビットを切り捨てて表示する場合に
は、前処理をおこなわない場合と全く同じ画像を表示す
ることができる画像通信システムが得られる効果があ
る。According to the present invention, the binary numbers (n bits) representing the pixel values before and after the pre-processing are compared for each bit, and the difference is limited so as to be within the lower m bits (m <n). Since the processing is configured to be performed by the pre-processing unit in the image transmitting terminal, it is possible to improve the reproducibility of the displayed image with respect to the input image. In particular, the display device of the image receiving terminal cuts off the lower m bits. In the case of displaying, there is an effect that an image communication system capable of displaying exactly the same image as when no pre-processing is performed is obtained.
【0089】この発明によれば、画像送信端末は前処理
部による前処理を、通信路を介して画像受信端末より送
られてくる表示解像度が低解像度である場合に限って実
行するように構成したので、種々の画像受信端末を接続
した場合でも、その表示解像度にあわせた通信が可能と
なり、システムのフレキシビリティが向上するという効
果がある。According to the present invention, the image transmitting terminal is configured to execute the pre-processing by the pre-processing section only when the display resolution sent from the image receiving terminal via the communication path is low. Therefore, even when various image receiving terminals are connected, communication can be performed in accordance with the display resolution, and there is an effect that the flexibility of the system is improved.
【0090】この発明によれば、画像送信端末は前処理
における所定区間を、通信路を介して画像受信端末より
送られてくる表示解像度の情報をもとに変化させるよう
に構成したので、種々の画像受信端末を接続した場合で
も、その表示解像度にあわせた通信が可能となり、シス
テムのフレキシビリティが向上するという効果がある。According to the present invention, the image transmission terminal is configured to change the predetermined section in the pre-processing based on the information of the display resolution sent from the image reception terminal via the communication path. When the image receiving terminal is connected, communication according to the display resolution can be performed, and the flexibility of the system is improved.
【0091】この発明によれば、入力画像の高周波成分
を除去する前処理、前処理前後における各画素の値をあ
らわす2進数のビット毎の相違が下位mビット以内にな
るように制限する処理、および符号化の処理の各手順を
実行するプログラムを、プログラム記録媒体に格納する
ように構成したので、原画像を低解像度の画像受信端末
に直接表示した場合と同様の画質が得られる画像符号化
をソフトウェアで実現できるという効果がある。According to the present invention, pre-processing for removing high-frequency components of an input image, processing for limiting the difference between bits of a binary number representing the value of each pixel before and after the pre-processing to be within the lower m bits, And a program for executing each procedure of the encoding process is stored in the program recording medium, so that the same image quality as when the original image is directly displayed on a low-resolution image receiving terminal is obtained. There is an effect that can be realized by software.
【0092】この発明によれば、mの値を可変とするプ
ログラムをプログラム記録媒体に格納するように構成し
たので、通信路に種々の画像受信端末を接続し、ロスレ
スの特性を保ちながら、表示解像度が小さくなるにした
がって圧縮率を向上させることが可能な画像通信を、ソ
フトウェアで実現できるという効果がある。According to the present invention, since the program for changing the value of m is stored in the program recording medium, various image receiving terminals are connected to the communication path, and display is performed while maintaining lossless characteristics. There is an effect that image communication that can improve the compression ratio as the resolution becomes smaller can be realized by software.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】 この発明の実施の形態1および実施の形態2
による画像通信システムの構成を表すブロック図であ
る。FIG. 1 is a view illustrating a first embodiment and a second embodiment of the present invention;
1 is a block diagram illustrating a configuration of an image communication system according to the first embodiment.
【図2】 実施の形態1における入力された原画像の画
像情報の符号化単位の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a coding unit of image information of an input original image according to the first embodiment.
【図3】 実施の形態1における水平空間フィルタから
出力される符号化単位の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a coding unit output from a horizontal spatial filter according to the first embodiment.
【図4】 実施の形態1における比較制限部から出力さ
れる符号化単位の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a coding unit output from a comparison limiting unit according to the first embodiment.
【図5】 実施の形態1における符号化部が画素の差分
を符号化する際に参照する符号化テーブルを示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram illustrating an encoding table referred to when an encoding unit according to Embodiment 1 encodes a difference between pixels.
【図6】 実施の形態1における符号化部による符号化
の際の中間的な計算結果を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an intermediate calculation result at the time of encoding by the encoding unit according to the first embodiment.
【図7】 実施の形態1における符号化部の出力するビ
ットストリームの例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a bit stream output from an encoding unit according to Embodiment 1.
【図8】 実施の形態1における原画像の符号化単位を
そのまま符号化部に入力した場合の中間的な計算結果を
示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an intermediate calculation result when the coding unit of the original image according to the first embodiment is directly input to the coding unit.
【図9】 実施の形態1における表示部での切り捨て処
理後の符号化単位を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an encoding unit after truncation processing in the display unit according to the first embodiment.
【図10】 実施の形態1における水平空間フィルタの
出力を2ビット切り捨てた場合の結果を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a result when the output of the horizontal spatial filter in the first embodiment is truncated by 2 bits.
【図11】 実施の形態2における表示解像度が32階
調である場合の比較制限部からの出力の例を示す図であ
る。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of an output from a comparison limiting unit when a display resolution is 32 gradations according to the second embodiment.
【図12】 実施の形態2における符号化部による符号
化の際の中間的な計算結果を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an intermediate calculation result at the time of encoding by the encoding unit according to the second embodiment.
【図13】 実施の形態2における表示部での切り捨て
処理後の符号化単位を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an encoding unit after a truncation process in the display unit according to the second embodiment.
1 画像送信端末、2 画像受信端末、3 通信網(通
信路)、11 画像入力部、12 前処理部、13 符
号化部、14 送信側通信部、15 受信側通信部、1
6 復号化部、17 表示部、21 原画像記憶部、2
2 水平空間フィルタ(ローパスフィルタ)、23 比
較制限部、31 画像符号化装置。Reference Signs List 1 image transmission terminal, 2 image reception terminal, 3 communication network (communication path), 11 image input unit, 12 pre-processing unit, 13 encoding unit, 14 transmission-side communication unit, 15 reception-side communication unit, 1
6 decoding unit, 17 display unit, 21 original image storage unit, 2
2 horizontal spatial filter (low-pass filter), 23 comparison limiting unit, 31 image encoding device.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C059 KK00 MA02 MA23 MD02 ME01 SS06 SS20 TA69 TC45 UA02 5C077 LL19 MP01 PP04 PP20 PP46 PP47 PQ08 PQ20 RR06 RR11 RR21 SS07 TT09 5C078 AA04 BA57 CA01 DA00 DA01 DA02 DB11 EA01 5J064 BA04 BA13 BA16 BC02 BC18 BD02 BD03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page F term (reference) 5C059 KK00 MA02 MA23 MD02 ME01 SS06 SS20 TA69 TC45 UA02 5C077 LL19 MP01 PP04 PP20 PP46 PP47 PQ08 PQ20 RR06 RR11 RR21 SS07 TT09 5C078 AA04 BA57 CA01 DA00 DA01 BA02 BA11 BA01 BC02 BC18 BD02 BD03
Claims (14)
もに、当該前処理後の画素の値を当該前処理前の画素の
値を含む所定区間内に制限する前処理部と、 前記前処理部からの出力画像に対して符号化をおこなう
符号化部とを備えることを特徴とする画像符号化装置。A pre-processing unit that performs pre-processing on an input image and limits a value of a pixel after the pre-processing to a predetermined section including a value of a pixel before the pre-processing; And an encoding unit for encoding an output image from the image encoding apparatus.
該前処理後の各画素の値との差を最大許容値以内に制限
することを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。2. The image according to claim 1, wherein the preprocessing unit limits a difference between a value of each pixel before the preprocessing and a value of each pixel after the preprocessing to a maximum allowable value. Encoding device.
らわすnビットの2進数と、当該前処理後の各画素の値
をあらわすnビットの2進数とをビット毎に比較した際
の相違が、下位mビット以内に収まるように、前記前処
理後の値を制限することを特徴とする請求項1記載の画
像符号化装置。3. The pre-processing unit compares, for each bit, an n-bit binary number representing a value of each pixel before pre-processing and an n-bit binary number representing a value of each pixel after the pre-processing. 2. The image coding apparatus according to claim 1, wherein the value after the pre-processing is limited so that a difference between the pre-processing and the lower-order bit is within the lower m bits.
分を除去する処理であることを特徴とする請求項1から
請求項3のうちのいずれか1項記載の画像符号化装置。4. The image encoding apparatus according to claim 1, wherein the pre-processing unit performs a process of removing a high-frequency component from the input image.
対してDPCMをもちいた符号化処理をおこなうことを
特徴とする請求項1から請求項4のうちのいずれか1項
記載の画像符号化装置。5. The encoding apparatus according to claim 1, wherein the encoding unit performs an encoding process using DPCM on the output image from the preprocessing unit. Image coding device.
対して離散コサイン変換の処理をおこなうことを特徴と
する請求項1から請求項4のうちのいずれか1項記載の
画像符号化装置。6. The image code according to claim 1, wherein the encoding unit performs a discrete cosine transform process on the output image from the preprocessing unit. Device.
を、設定により変更可能とすることを特徴とする請求項
1から請求項6のうちのいずれか1項記載の画像符号化
装置。7. The image encoding apparatus according to claim 1, wherein the pre-processing unit is capable of changing a predetermined section in the pre-processing by setting.
端末と、 前記画像送信端末にて符号化された画像を受信して復号
化し、復号化された画像を表示する画像受信端末と、 前記画像送信端末と画像受信端末とで送受信される画像
を伝送する通信路とを備える画像通信システムにおい
て、 前記画像送信端末は、前記入力画像に対して前処理をお
こなうとともに、当該前処理後の画素の値を当該前処理
前の画素の値を含む所定区間内に制限する前処理部と、 前記前処理部からの出力画像に対して符号化をおこなう
符号化部とを備えることを特徴とする画像通信システ
ム。8. An image transmitting terminal that encodes and transmits an input image, an image receiving terminal that receives and decodes an image encoded by the image transmitting terminal, and displays a decoded image, In an image communication system including an image transmission terminal and a communication path for transmitting an image transmitted and received by the image reception terminal, the image transmission terminal performs pre-processing on the input image, and performs pixel processing after the pre-processing. And a coding unit for coding an output image from the pre-processing unit. Image communication system.
該前処理後の各画素の値との差を最大許容値以内に制限
することを特徴とする請求項8記載の画像通信システ
ム。9. The image according to claim 8, wherein the preprocessing unit limits a difference between a value of each pixel before the preprocessing and a value of each pixel after the preprocessing to a maximum allowable value. Communications system.
あらわすnビットの2進数と、当該前処理後の各画素の
値をあらわすnビットの2進数とをビット毎に比較した
際の相違が、下位mビット以内に収まるように、前記前
処理後の値を制限することを特徴とする請求項8記載の
画像通信システム。10. The pre-processing unit compares, for each bit, an n-bit binary number representing a value of each pixel before pre-processing and an n-bit binary number representing a value of each pixel after the pre-processing. 9. The image communication system according to claim 8, wherein the value after the pre-processing is limited so that a difference between the values falls within the lower m bits.
送信端末に表示解像度の情報を送信し、 前記画像送信端末は、前記表示解像度が低解像度である
場合に限り、前処理をおこなうことを特徴とする請求項
8から請求項10のうちのいずれか1項記載の画像通信
システム。11. An image receiving terminal transmits information on a display resolution to an image transmitting terminal via a communication path, and the image transmitting terminal performs preprocessing only when the display resolution is low. The image communication system according to any one of claims 8 to 10, wherein:
送信端末に表示解像度の情報を送信し、 前記画像送信端末は、前記表示解像度の情報に基づい
て、前処理部の前処理における所定区間を変化させるこ
とを特徴とする請求項8から請求項10のうちのいずれ
か1項記載の画像通信システム。12. An image receiving terminal transmits information of a display resolution to an image transmitting terminal via a communication path, and the image transmitting terminal transmits a predetermined resolution in a preprocessing of a preprocessing unit based on the information of the display resolution. The image communication system according to any one of claims 8 to 10, wherein the section is changed.
る前処理をおこなう手順と、 前記前処理前後の各画素の値をあらわすnビットの2進
数の、ビット毎の比較による相違が下位mビット以内に
収まるように、前記前処理後の各画素の値を制限する手
順と、 前記下位mビット以内に収まるように制限された画像を
符号化する手順とを備えた、 画像符号化をコンピュータに実行させるためのプログラ
ムを格納したコンピュータ読み取り可能なプログラム記
録媒体。13. A procedure for performing pre-processing for removing high-frequency components from an input image, and a difference between lower and upper bits of an n-bit binary number representing a value of each pixel before and after the pre-processing is lower m bits. A method for limiting the value of each pixel after the pre-processing so as to fit within the range, and a procedure for coding an image limited to fit within the lower m bits. A computer-readable program recording medium storing a program to be executed.
したことを特徴とする請求項13記載のコンピュータ読
み取り可能なプログラム記録媒体。14. The computer-readable program recording medium according to claim 13, wherein a program for changing the value of m is stored.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001000220A JP2002209111A (en) | 2001-01-04 | 2001-01-04 | Image encoder, image communication system and program recording medium |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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