JP2004023372A - 画像符号化方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】入力部1には、画像信号が入力され、8×8ブロック入力回路2aは、その画像を8×8画素のブロックに分割する。平均値算出回路3aは、分割されたブロック中の画素値の平均値を算出し、予測誤差量子化器4aは、算出された平均値から予測誤差を求め、それを量子化する。予測誤差逆量子化器及び新平均値算出回路5aは、量子化された誤差を逆量子化して誤差を求め、算出した平均値にその誤差を加算又は減算して、新たな平均値を算出する。誤差算出回路6aは、新たな平均値とブロック内の全画素値とを比較することによって誤差を算出する。誤差比較回路7aは、求めた誤差としきい値との比較を行う。
【選択図】 図11
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビ電話、監視カメラ等に適用され、画像信号を符号化処理して伝送や蓄積を行う際の画像符号化方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般的な画像信号の圧縮規格として、静止画像についてはJPEGが提案されており、動画像についてはMPEGが提案されている。また、代表的な画像圧縮方法としては、JPEGやMPEGで採用しているDCTを用いた直交変換の他に、予測符号化やベクトル量子化がある。
【0003】
MPEGの場合、圧縮率が高くなるものの、動き補償(予測)とDCTを用いるために、演算量が多くなり、ハードウェアによって実行する場合には、専用のハードウェアを用いる必要があり、ソフトウェアによって実行する場合には、高性能CPUを用いる必要がある。
【0004】
また、Bピクチャ(Bidirectional predictive符号化画像)を用いるプロファイルの場合には、遅延量が多くなり、テレビ電話などの会話に適用するのが困難である。
【0005】
予測符号化は、互いに隣接する画素から当該画素値を予測し、その予測誤差を量子化する符号化であるが、この場合、圧縮率を高めるに従って量子化レベル数を減少する必要があり、その結果、画質の劣化が顕著になる。
【0006】
ベクトル量子化は、複数の画素値を所定の代表ベクトルに置き換える手法であり、テレビ電話のように入力画像に特徴のある場合には有効であるが、一般のテレビジョン映像のように様々な映像が入力される場合には、コードブック(符号化データすなわちテーブル)を生成するのが困難となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
これまで説明したように、MPEGなどで用いられるDCTでは、複雑な加減乗除演算が行われるとともに演算量が膨大になるという不都合がある。また、予測符号化の場合、圧縮率を高くすると画質の劣化が顕著になり、ベクトル量子化の場合、特別なデータ(コードブック)を必要とする。
【0008】
本発明の目的は、特別なデータを必要とすることなく、簡単かつ少ない演算量によって高品質かつ高圧縮率の画像の符号化を行うことができる画像符号化方法及びその装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明による画像符号化方法は、
画像信号を符号化処理して伝送する画像符号化方法であって、
全画面を、所定の画素単位のブロックに分割し、
前記ブロック内の画素値の平均値を算出し、
前記画素値と前記平均値との誤差をそれぞれ算出し、
これらの誤差が所定の値内であるか否かに基づいて、前記ブロックの符号化を行うか前記ブロックを更に分割するかの判定を行い、
その判定の結果に応じた適切な画素単位のブロックで符号化処理を行うことを特徴とする。
【0010】
本発明によれば、所定の画素単位に分割されたブロックの符号化を行うかブロックを更に分割するかの判定を行い、その判定の結果に応じた適切な画素単位のブロックで符号化処理を行っているので、DCTのような複雑な加減乗除算及び膨大な演算量を必要としない。また、予測符号化のように圧縮率を高めるに従って量子化レベル数を減少する必要がないので、高品質かつ高圧縮の符号化を行うことができる。さらに、ベクトル量子化のように特別なデータを必要としない。
【0011】
好適には、前記ブロックの平均値と前記ブロック内の画素値との差の絶対値の最大値をブロックごとに求めたヒストグラムを作成し、前記所定の値を前記ヒストグラムから算出する。
【0012】
本発明による画像符号化装置は、
画像信号を符号化処理して伝送する画像符号化装置であって、
全画面を、所定の画素単位のブロックに分割するブロック分割手段と、
前記ブロック内の画素値の平均値を算出する平均値算出手段と、
前記画素値と前記平均値との誤差をそれぞれ算出する誤差算出手段と、
これらの誤差が所定の値内であるか否かに基づいて、前記ブロックの符号化を行うか前記ブロックを更に分割するかの判定を行う判定手段と、
その判定の結果に応じた適切な画素単位のブロックで符号化処理を行う符号化手段とを具えることを特徴とする。
【0013】
本発明によれば、DCTのような複雑な加減乗除算及び膨大な演算量を必要とせず、高品質かつ高圧縮の符号化を行うことができ、かつ、特別なデータを必要としない。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明による画像符号化方法及びその装置の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【0015】
図1は、本発明による画像符号化方法の実施の形態の動作のフローチャートである。この場合、全画面を、水平方向に8画素及び垂直方向に8画素を有するブロック、すなわち、8×8画素のブロックに分割し、このように分割された8×8画素のブロックを基準としている。
【0016】
図1に示す制御ルーチンは、例えば、画像監視システムの送信側で実行され、先ず、ステップS1において、符号化の前処理として、判定処理用のしきい値を算出する。なお、ステップS1を、図2及び図3を用いて後に詳細に説明する。
【0017】
次いで、ステップS2において、全画面を8×8画素のブロックに分割したときの全ブロック数Jを設定する。全ブロック数Jは、縦横の画素数によって決定される。次いで、ステップS3において、図5を用いて後に詳細に説明する8×8画素のブロックの処理を行う。
【0018】
次いで、全ブロック数Jから1を減算し(ステップS4)、その後、全ブロックの処理が終了したか否かを判定する(ステップS5)。終了した場合には、このルーチンを終了し、終了しない場合には、ステップS3に戻る。
【0019】
図2は、図1のステップS1のサブルーチンの前半のフローチャートであり、図3は、図1のステップS1のサブルーチンの後半のフローチャートである。本実施の形態では、基準となるブロックを8×8画素のブロックから構成している。8×8画素のブロックを基準として処理するため、そのブロックを縦横それぞれ半分に分割すれば、4×4画素のブロックに分割され、更にその半分に分割すれば、2×2画素のブロックに分割されることとなる。図2及び図3のサブルーチンは、2×2画素のブロックを基準とし、4×4画素のブロック、8×8画素のブロックへと演算を進めて平均値及びしきい値を算出する。
【0020】
先ず、ステップS11〜S13において、全ブロック数J、4×4画素のブロックの演算数k及び2×2画素のブロックの演算数lをそれぞれ、パラメータとしてセットする。この場合、演算数k,lはいずれも4となる。
【0021】
次いで、ステップS14において、8×8画素のブロックを2×2画素のブロックに分割したときにおける2×2画素のブロックについての平均値を算出する。2×2画素であるため、画素数は4となる。4画素の平均値を求めるためには、これらの画素値を合計した後に4で除算すればよい。4による除算は、デジタル計算の場合には右方向に2ビットだけシフトすればよいので、複雑な構成の除算器を必要としない。すなわち、画素値をそれぞれA1,A2,A3,A4とすれば、第1の平均値(平均値2)は、1/4(A1+A2+A3+A4)となる。
【0022】
次いで、平均値2と各画素との間の差の絶対値を求め(ステップS15)、求めた4個の差の絶対値のうちの最大値を検出して、後に説明する第1のヒストグラム(ヒストグラム1)に登録し(ステップS16)、演算数lから1を減算し(ステップS17)、演算数lが0であるか否か、すなわち、2×2画素のブロックの全てについて処理が終了したか否か判定する。処理が終了している場合、次のステップS19に進み、それに対して、処理が終了していない場合には、ステップS14に戻る。
【0023】
ステップS19において、2×2画素のブロックの処理の結果を利用して4×4画素のブロックの平均値を算出する。4×4画素であるため、画素数は16となる。16画素の平均値を求めるためには、上記平均値2を使用して、四つの2×2画素のブロックの加算平均を求めればよい。四つの2×2画素のブロックの平均値をそれぞれB1,B2,B3,B4とすれば、第2の平均値(平均値4)は、1/4(B1+B2+B3+B4)となる。
【0024】
次いで、平均値4と各画素との間の差の絶対値を求め(ステップS20)、求めた4個の差の絶対値のうちの最大値を検出して、後に説明する第2のヒストグラム(ヒストグラム2)に登録し(ステップS21)、演算数kから1を減算し(ステップS22)、演算数kが0であるか否か、すなわち、4×4画素のブロックの全てについて処理が終了したか否か判定する。処理が終了している場合、次のステップS24に進み、それに対して、処理が終了していない場合には、ステップS13に戻る。
【0025】
次いで、ステップS24において、4×4画素のブロックの処理の結果を利用して8×8画素のブロックの平均値を算出する。8×8画素であるため、画素数は64となる。64画素の平均値を求めるためには、上記平均値4を使用して、四つの4×4画素のブロックの加算平均を求めればよい。四つの4×4画素のブロックの平均値をそれぞれC1,C2,C3,C4とすれば、第3の平均値(平均値8)は、1/4(C1+C2+C3+C4)となる。
【0026】
次いで、平均値8と各画素との間の差の絶対値を求め(ステップS25)、求めた64個の差の絶対値のうちの最大値を検出して、後に説明する第3のヒストグラム(ヒストグラム3)に登録する(ステップS26)。
【0027】
次いで、ステップS27において、全ブロック数Jから1を減算し、ステップS28において、全ブロックすなわち画像全体(1画面)について処理が終了したか否か判定する。処理が終了した場合には、ステップS29に進み、それに対して、処理が終了していない場合には、ステップS12に戻る。
【0028】
ステップS29において、ヒストグラム1,2及び3と、後段に接続される図示しないバッファメモリの前フレーム処理後の空き容量とから、後の処理で使用するしきい値及び量子化テーブル番号を決定し、このサブルーチンを終了する。
【0029】
この場合、しきい値は、図4のように得られたヒストグラム1,2及び3の分布から決定され、8×8画素のブロック用、4×4画素のブロック用及び2×2画素のブロック用の3種類が求められる。また、平均値8、平均値4及び平均値2を量子化するための3種類の量子化テーブル番号を決定する。
【0030】
図5は、図1のステップS3のサブルーチンのフローチャートである。このサブルーチンは、可変長符号化を行うために量子化を行うものである。
先ず、ステップS41において、所定の8×8画素の平均値の予測誤差を、図3のステップS29で算出した量子化テーブルに基づいて量子化する。
【0031】
次いで、ステップS42において、量子化した予測誤差を逆量子化して誤差を算出し、元の平均値に対して加減算を行うことによって補正をし、新たな平均値を算出する。
【0032】
次いで、新たな平均値とブロック内の64画素とを比較し(ステップS43)、この比較の結果に基づいて、図3のステップS29で求めた8×8画素のブロック用のしきい値内であるか否かを判定する(ステップS44)。しきい値内にある場合には、このサブルーチンを終了し、それに対して、しきい値内にない場合には、ステップS45に進む。
【0033】
次いで、演算数k(この場合4)をセットし(ステップS45)、ステップS42で算出した新たな平均値と、4×4画素のブロックの平均値との差を量子化する(ステップS46)。
【0034】
次いで、ステップS47において、量子化した誤差を逆量子化して誤差を算出し、元の平均値に対して加減算を行うことによって補正をし、新たな平均値(新平均値)を算出する。
【0035】
次いで、新たな平均値とブロック内の16画素とを比較し(ステップS48)、この比較の結果に基づいて、図3のステップS29で求めた4×4画素のブロック用のしきい値内であるか否かを判定する(ステップS49)。しきい値内にない場合には、図6を用いて後に詳細に説明する2×2画素のブロック処理を行った(ステップS50)後、ステップS51に進み、それに対して、しきい値内にある場合には、直接ステップS51に進む。
【0036】
ステップS51において、演算数kから1を減じる。次いで、ステップS52において、4×4画素のブロックの全てについて処理が終了したか否か判定する。処理が終了したと判定した場合、このサブルーチンを終了し、それに対して、処理が終了していないと判定した場合、ステップS46に戻る。
【0037】
図6は、図5のステップS50のサブルーチンのフローチャートである。この場合、先ず、ステップS61において、2×2画素のブロックの処理数L(この場合4)を、パラメータとしてセットする。
【0038】
次いで、ステップS62において、図5のステップS47で算出した4×4画素のブロックの新たな平均値と2×2画素のブロックの平均値の差を量子化する。次いで、ステップS63において、量子化した誤差を逆量子化して誤差を算出し、2×2画素のブロックの平均値に補正を行い、これを新たな平均値(新平均値)とする。
【0039】
次いで、ステップS63で求めた新平均値と2×2画素のブロック内の全画素とを比較し(ステップS64)、全画素値が2×2画素のブロック用のしきい値内に存在するか否か判定する(ステップS65)。全画素値が2×2画素のブロック用のしきい値内に存在しない場合、新平均値と4画素の差をそれぞれ量子化した(ステップS66)後にステップS67に進み、それに対して、全画素値が2×2画素のブロック用のしきい値内に存在する場合、直接ステップS67に進む。
【0040】
なお、図5のステップS41〜S52は、分割された8×8画素のブロック全てに対して行われる。また、各平均値は、2×2画素、4×4画素及び8×8画素のブロックの量子化誤差によって、ステップS1で算出した値から変化するので、8×8画素のブロックのラインごとに発生符号量を参照し、各ブロック内のしきい値及び量子化テーブル番号の設定値を調整する。
【0041】
画像を符号化処理する際に、各画素間の相関を利用して、近傍画素から当該画素の予測値を計算し、実際の画素値との誤差を量子化しただけでは、圧縮率を高くすることができないが、本実施の形態によれば、複数の画素間の相関を予め求め、相関があると判断した場合には、それらの画素値の平均を代表値とし、この処理を比較的大きなブロックに分割して行うことによって実現する。
【0042】
すなわち、符号化処理しうる最大ブロックの中で画素間の相関の度合いを求め、相関があると判断した場合には、そのブロックの画素値の平均を代表値とし、それに対して、相関がないと判断した場合には、そのブロックを分割し、分割したブロックの中で画素間の相関の度合いを求める。
【0043】
ブロックの分割は、相関があると判断されるまで繰り返され、最小ブロックすなわち2×2画素のブロックまで分割しても相関がないと判断した場合には、そのブロックの画素値の平均値の他に、その平均値と各画素との誤差(残差)を量子化する。
【0044】
なお、画像監視システムの受信側における画像復号化処理については、図1のフローチャートと逆の動作を行うことによって行われる。
【0045】
図7〜10は、本発明による画像符号化方法の他の実施の形態の動作のフローチャートである。
先ず、ステップS101において、全画面を8×8画素のブロックに分割したときの全ブロック数Jを設定する。
【0046】
次いで、ステップS102において、8×8画素のブロックの各々の平均値を算出し、ステップS103において、ステップS102で算出した平均値のいわゆる予測誤差を求めて量子化する。
【0047】
次いで、ステップS104において、ステップS103で量子化された予測誤差を補正するために逆量子化を行って予測誤差を新たに求め、ステップS102で算出した平均値と演算することによって求められた新たな平均値(新平均値)を算出する。
【0048】
次いで、ステップS105において、新平均値と各画素との間の誤差の最大値(絶対値)を検出して、第1の誤差テーブル(誤差テーブル1)に保存し、かつ、第1のヒストグラム(ヒストグラム1)に登録する。
【0049】
次いで、全ブロック数Jから1を減算し(ステップS106)、その後、全ブロックの処理すなわち画像全体(1画面)についての処理が終了したか否かを判定する(ステップS107)。処理が終了した場合には、ステップS108に進み、それに対して、処理が終了しない場合には、ステップS102に戻る。
【0050】
ステップS108において、後段に接続される図示しないバッファメモリの前フレーム処理後の空き容量、8×8画素のブロックの平均値データの情報ビット量、ヒストグラム1等から、8×8画素のブロック用のしきい値を算出する。
【0051】
次いで、上記誤差テーブル1と、ステップS108で算出したしきい値とを比較し(ステップS109)、誤差がしきい値内であるか否か判断する(ステップS110)。誤差がしきい値内である場合、8×8画素のブロックの平均値を代表値とし、後に説明するステップS118までスキップする。
【0052】
誤差がしきい値内でない場合、4×4画素のブロックの処理のために、ステップS111において、8×8画素のブロックを4×4画素のブロックに分割したときのブロック数kとして4を設定する。
【0053】
次いで、ステップS112において、4×4画素のブロックの各々の平均値を算出し、ステップS113において、ステップS104で算出した8×8画素のブロックの新平均値とステップS112で算出した平均値の誤差を求めて量子化する。
【0054】
次いで、ステップS114において、ステップS113で量子化された誤差を補正するために逆量子化を行って誤差を新たに求め、ステップS112で算出した平均値と演算することによって求められた新たな平均値(新平均値)を算出する。
【0055】
次いで、ステップS115において、新平均値と各画素との間の誤差の最大値(絶対値)を検出して、第2の誤差テーブル(誤差テーブル2)に保存し、かつ、第2のヒストグラム(ヒストグラム2)に登録する。
【0056】
次いで、ブロック数kから1を減算し(ステップS116)、その後、4×4画素のブロックについての処理が終了したか否かを判定する(ステップS117)。処理が終了した場合には、ステップS118に進み、それに対して、処理が終了しない場合には、ステップS112に戻る。
【0057】
4×4画素のブロックについての処理が終了した場合又はステップS110においてしきい値が誤差より大きいと判定された場合、ステップS118において、全ブロックについての処理が終了したか否かを判定する。
【0058】
ステップS119において、バッファメモリの前フレーム処理後の空き容量、4×4画素のブロックの平均値データの情報ビット量、ヒストグラム2等から、4×4画素のブロック用のしきい値を算出する。
【0059】
次いで、上記誤差テーブル2と、ステップS119で算出したしきい値とを比較し(ステップS120)、誤差がしきい値内であるか否か判断する(ステップS121)。誤差がしきい値内である場合、4×4画素のブロックの平均値を代表値とし、後に説明するステップS129までスキップする。
【0060】
誤差がしきい値内でない場合、2×2画素のブロックの処理のために、ステップS122において、4×4画素のブロックを2×2画素のブロックに分割したときのブロック数lとして4を設定する。
【0061】
次いで、ステップS123において、2×2画素のブロックの各々の平均値を算出し、ステップS124において、ステップS114で算出した4×4画素のブロックの新平均値とステップS123で算出した平均値の誤差を求めて量子化する。
【0062】
次いで、ステップS125において、ステップS124で量子化された誤差を補正するために逆量子化を行って誤差を新たに求め、ステップS123で算出した平均値と演算することによって求められた新たな平均値(新平均値)を算出する。
【0063】
次いで、ステップS126において、新平均値と各画素との間の誤差の最大値(絶対値)を検出して第3の誤差テーブル(誤差テーブル3)に保存し、かつ、第3のヒストグラム(ヒストグラム3)に登録する。
【0064】
次いで、ブロック数lから1を減算し(ステップS127)、その後、2×2画素のブロックについての処理が終了したか否かを判定する(ステップS128)。処理が終了した場合には、ステップS129に進み、それに対して、処理が終了しない場合には、ステップS123に戻る。
【0065】
2×2画素のブロックについての処理が終了した場合又はステップS121においてしきい値が誤差より大きいと判定された場合、ステップS129において、4×4画素のブロックの全てについての処理が終了したか否かを判定する。
【0066】
ステップS130において、バッファメモリの前フレーム処理後の空き容量、2×2画素のブロックの平均値データの情報ビット量、ヒストグラム3等から、2×2画素のブロック用のしきい値を算出する。
【0067】
次いで、上記誤差テーブル3と、ステップS130で算出したしきい値とを比較し(ステップS131)、誤差がしきい値内であるか否か判断する(ステップS132)。誤差がしきい値内である場合、2×2画素のブロックの平均値を代表値とし、後に説明するステップS134までスキップする。
【0068】
誤差がしきい値内でない場合、新平均値と各画素の誤差を量子化し(ステップS133)、その後、2×2画素のブロックの全てについての処理が終了したか否かを判定する(ステップS134)。処理が終了した場合には、この制御ルーチンを終了し、それに対して、処理が終了しない場合には、ステップS131に戻る。
【0069】
なお、画像監視システムの受信側における画像復号化処理については、図7〜10のフローチャートと逆の動作を行うことによって行われる。
【0070】
図11は、本発明による画像符号化装置の実施の形態のブロック図である。この画像符号化装置は、例えば、画像監視システムの送信側に適用され、入力部1と、8×8ブロック入力回路2aと、4×4ブロック入力回路2bと、2×2ブロック入力回路2cと、平均値算出回路3a,3b,3cと、予測誤差量子化器4a,4b,4cと、予測誤差逆量子化器及び新平均値算出回路5a,5b,5cと、誤差算出回路6a,6b,6cと、誤差比較回路7a,7b,7cと、量子化器8と、制御器9と、切替器10とを具える。
【0071】
本実施の形態の動作を説明する。入力部1には、図示しない監視カメラからのデジタル化された画像信号が入力され、8×8ブロック入力回路2aは、その画像を8×8画素のブロックに分割する。
【0072】
平均値算出回路3aは、分割されたブロック中の画素値の平均値を算出する。8×8の64画素の平均値は、加算及びシフト演算によって求めることができるので、平均値算出回路3aを、簡単な回路で構成することができる。
【0073】
予測誤差量子化器4aは、算出された平均値からいわゆる予測誤差を求め、それを量子化する。予測誤差量子化器による量子化によって、データのビット数が削減される。
【0074】
予測誤差逆量子化器及び新平均値算出回路5aは、量子化された誤差を逆量子化して誤差を求め、平均値算出回路3aで算出した平均値にその誤差を加算又は減算して、新たな平均値を算出する。
【0075】
誤差算出回路6aは、新たな平均値とブロック内の全画素値とを比較することによって誤差を算出し、誤差比較回路7aはそれぞれ、誤差算出回路6aで求めた誤差としきい値との比較を行う。誤差がしきい値内である場合、8×8画素のブロックの平均値を代表値とし、予測誤差量子化器4aの出力を切替器10を通じて出力するように制御器9を制御する。それに対して、誤差がしきい値外である場合、8×8画素のブロックを4×4ブロック入力回路2b以降で処理する。
【0076】
4×4ブロック入力回路2bは、8×8画素のブロックを更に半分に分割し、すなわち、水平方向に4画素及び垂直方向に4画素を有する4×4画素のブロックに分割する。
【0077】
平均値算出回路3bは、分割されたブロック中の画素値の平均値を算出する。4×4の16画素の平均値も、加算及びシフト演算によって求めることができるので、平均値算出回路3bも簡単な回路で構成することができる。
【0078】
予測誤差量子化器4bは、算出された平均値からいわゆる予測誤差を求め、それを量子化する。予測誤差量子化器4bによる量子化によって、データのビット数が削減される(又は、新平均値算出回路5aの新平均値との差を量子化する)。
【0079】
予測誤差逆量子化器及び新平均値算出回路5bは、量子化された誤差を逆量子化して誤差を求め、平均値算出回路3bで算出した平均値にその誤差を加算又は減算して、新たな平均値を算出する。
【0080】
誤差算出回路6bは、新たな平均値とブロック内の全画素値とを比較することによって誤差を算出し、誤差比較回路7bはそれぞれ、誤差算出回路6bで求めた誤差としきい値との比較を行う。誤差がしきい値内である場合、4×4画素のブロックの平均値を代表値とし、予測誤差量子化器4bの出力を切替器10を通じて出力するように制御器9を制御する。それに対して、誤差がしきい値外である場合、4×4画素のブロックを2×2ブロック入力回路2c以降で処理する。
【0081】
2×2ブロック入力回路2cは、4×4画素のブロックを更に半分に分割し、すなわち、水平方向に2画素及び垂直方向に2画素を有する2×2画素のブロックに分割する。
【0082】
平均値算出回路3cは、分割されたブロック中の画素値の平均値を算出する。2×2の4画素の平均値も、加算及びシフト演算によって求めることができるので、平均値算出回路3cも簡単な回路で構成することができる。
【0083】
予測誤差量子化器4cは、算出された平均値からいわゆる予測誤差を求め、それを量子化する。予測誤差量子化器4cによる量子化によって、データのビット数が削減される(又は、新平均値算出回路5bの新平均値との差を量子化する)。
【0084】
予測誤差逆量子化器及び新平均値算出回路5cは、量子化された誤差を逆量子化して誤差を求め、平均値算出回路3cで算出した平均値にその誤差を加算又は減算して、新たな平均値を算出する。
【0085】
誤差算出回路6cは、新たな平均値とブロック内の全画素値とを比較することによって誤差を算出し、誤差比較回路7cはそれぞれ、誤差算出回路6cで求めた誤差としきい値との比較を行う。誤差がしきい値内である場合、2×2画素のブロックの平均値を代表値とし、予測誤差量子化器4cの出力を切替器10を通じて出力するように制御器9を制御する。それに対して、誤差がしきい値外である場合、量子化器8は、誤差算出回路6cで算出された誤差を量子化する。
【0086】
切替器10から出力された信号は、受信側において、図11に示す素子と同様な素子によって構成された画像復号化装置に入力され、図11に示す画像符号化装置の動作と逆の動作を行うことによって、復号化され、例えばモニタに出力される。
【0087】
上記実施の形態によれば、監視カメラの画像における道路や壁のような平坦で変化の少ない部分については、8×8画素のブロックの処理を行い、変化の多い部分については、2×2画素のブロックの処理を行うことによって、好適な画像監視システムを構成することができる。
【0088】
また、平坦な画像が比較的多い場合、8×8画素のブロックよりも大きなブロック、例えば16×16画素のブロックの処理を行うことによって、高圧縮伝送システムを構成することができる。
【0089】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。
例えば、本発明による画像符号化方法及びその装置を、任意の伝送システムの送信側で使用することができ、対応する画像復号化方法及び装置を、対応するシステムの受信側で使用することができる。
【0090】
また、8×8画素のブロック、4×4画素のブロック及び2×2画素のブロックの順に処理したが、本発明を、2n×2n画素のブロック(n:自然数)に対して適用することができ、例えば、16×16画素のブロック、8×8画素のブロック、4×4画素のブロック及び2×2画素のブロックの順に処理することもできる。
【0091】
上記実施の形態では、8×8画素のブロック、4×4画素のブロック及び2×2画素のブロックの平均値データを量子化し、可変長ビットに変換する処理を行ったが、量子化を行うことなく固定長ビットで送出を行うことによって、演算量を減少させることもできる。
【0092】
さらに、フレーム内処理の場合について説明したが、フレーム間処理を組み合わせることもできる。すなわち、任意の大きさのブロックを処理するに際し、前フレームとの比較を行う処理を挿入することによって、フレーム間処理を容易に追加することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による画像符号化方法の実施の形態のフローチャートである。
【図2】図1のステップS1のサブルーチンの一部のフローチャートである。
【図3】図1のステップS1のサブルーチンの一部のフローチャートである。
【図4】平均値と各画素の差の絶対値とブロック数との関係を示す図である。
【図5】図1のステップS3のサブルーチンのフローチャートである。
【図6】図5のステップS50のサブルーチンのフローチャートである。
【図7】本発明による画像符号化方法の他の実施の形態の動作のフローチャートの一部である。
【図8】本発明による画像符号化方法の他の実施の形態の動作のフローチャートの一部である。
【図9】本発明による画像符号化方法の他の実施の形態の動作のフローチャートの一部である。
【図10】本発明による画像符号化方法の他の実施の形態の動作のフローチャートの一部である。
【図11】本発明による画像符号化装置の実施の形態のブロック図である。
【符号の説明】
1 入力部
2a 8×8ブロック入力回路
2b 4×4ブロック入力回路
2c 2×2ブロック入力回路
3a,3b,3c 平均値算出回路
4a,4b,4c 予測誤差量子化器
5a,5b,5c 予測誤差逆量子化器及び新平均値算出回路
6a,6b,6c 誤差算出回路
7a,7b,7c 誤差比較回路
8 量子化器
9 制御器
10 切替器
Claims (3)
- 画像信号を符号化処理して伝送する画像符号化方法であって、
全画面を、所定の画素単位のブロックに分割し、
前記ブロック内の画素値の平均値を算出し、
前記画素値と前記平均値との誤差をそれぞれ算出し、
これらの誤差が所定の値内であるか否かに基づいて、前記ブロックの符号化を行うか前記ブロックを更に分割するかの判定を行い、
その判定の結果に応じた適切な画素単位のブロックで符号化処理を行うことを特徴とする画像符号化方法。 - 前記ブロックの平均値と前記ブロック内の画素値との差の絶対値の最大値をブロックごとに求めたヒストグラムを作成し、前記所定の値を前記ヒストグラムから算出することを特徴とする請求項1記載の画像符号化方法。
- 画像信号を符号化処理して伝送する画像符号化装置であって、
全画面を、所定の画素単位のブロックに分割するブロック分割手段と、
前記ブロック内の画素値の平均値を算出する平均値算出手段と、
前記画素値と前記平均値との誤差をそれぞれ算出する誤差算出手段と、
これらの誤差が所定の値内であるか否かに基づいて、前記ブロックの符号化を行うか前記ブロックを更に分割するかの判定を行う判定手段と、
その判定の結果に応じた適切な画素単位のブロックで符号化処理を行う符号化手段とを具えることを特徴とする画像符号化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002174328A JP2004023372A (ja) | 2002-06-14 | 2002-06-14 | 画像符号化方法及びその装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6964372B1 (ja) * | 2021-05-19 | 2021-11-10 | 忠久 片岡 | コード生成方法、コード生成装置、プログラム、データ照合方法 |
JP7128555B1 (ja) * | 2021-05-19 | 2022-08-31 | 忠久 片岡 | データ照合方法 |
-
2002
- 2002-06-14 JP JP2002174328A patent/JP2004023372A/ja active Pending
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