JP2578756B2 - 高能率符号化装置 - Google Patents
高能率符号化装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は画像の高能率符号化装置に関するものであ
る。
る。
従来の技術 画像を高能率符号化する手法の１つである２図現予測
符号化は第４図のように、現時刻の標本値Ｈに対して垂
直方向に隣接する標本値の復号値hVと水平方向に隣接す
る標本値の復号値hHから＝αhH＋βhVなる予測値を
求め、このにもとづいてＨを量子化・符号化するもの
である。この時、一般に画像では隣接する標本値間には
大きな相関が存在するため、α＋β≒１の場合には（Ｈ
−）≒０となる。そこで（Ｈ−）（以下では予測誤
差と呼ぶ）を量子化して伝送することにより、高能率符
号化が可能となる。
符号化は第４図のように、現時刻の標本値Ｈに対して垂
直方向に隣接する標本値の復号値hVと水平方向に隣接す
る標本値の復号値hHから＝αhH＋βhVなる予測値を
求め、このにもとづいてＨを量子化・符号化するもの
である。この時、一般に画像では隣接する標本値間には
大きな相関が存在するため、α＋β≒１の場合には（Ｈ
−）≒０となる。そこで（Ｈ−）（以下では予測誤
差と呼ぶ）を量子化して伝送することにより、高能率符
号化が可能となる。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記の従来例ではα，βを固定している
が、実際の画像では標本値毎に水平方向および垂直方向
の標本値間の相関が変動するため、予測誤差の増大を招
いていた。また同時に従来例では量子化特性も固定して
いるため、大きな予測誤差が生起した場合に量子化誤差
の増大を招いていた。
が、実際の画像では標本値毎に水平方向および垂直方向
の標本値間の相関が変動するため、予測誤差の増大を招
いていた。また同時に従来例では量子化特性も固定して
いるため、大きな予測誤差が生起した場合に量子化誤差
の増大を招いていた。
本発明はかかる点に鑑み、上記のような問題点を改善
する高能率符号化装置を提供することを目的とする。
する高能率符号化装置を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 本発明はまず画像の標本値を２次元的に１ブロックＫ
個の標本値からなるブロックに分割し、各ブロックの標
本値をＫ次直交変換してＫ個ずつの直交成分を得る。こ
こで現時刻のブロックの直交成分（H1,H2,……,HK）に
対する予測値（1,2,……，Ｋ）を現時刻のブロッ
クに垂直方向に隣接するブロックの直交成分の復号値
（hV1,hV2,……,hVK）と水平方向に隣接するブロックの
直交成分の復号値（hH1,hH2,……,hHK）から１＝αih
Hi＋βihV（ｉ＝1,2,……,K）として求め、このαｉお
よびβｉを各直交成分毎に水平方向および垂直方向の相
関をもとにして決定する。また特に垂直方向のブロック
に対して相関の大きい直交成分HX1と水平方向のブロッ
クに対して相関の大きい直交成分HY1について、（HX1−
X1）および（HY1−Y1）を求めて垂直方向および水
平方向のブロック間の相関を予測し、ｉ≠X1,Y1時にお
けるαi,βｉおよび量子化特性を変化させる。
個の標本値からなるブロックに分割し、各ブロックの標
本値をＫ次直交変換してＫ個ずつの直交成分を得る。こ
こで現時刻のブロックの直交成分（H1,H2,……,HK）に
対する予測値（1,2,……，Ｋ）を現時刻のブロッ
クに垂直方向に隣接するブロックの直交成分の復号値
（hV1,hV2,……,hVK）と水平方向に隣接するブロックの
直交成分の復号値（hH1,hH2,……,hHK）から１＝αih
Hi＋βihV（ｉ＝1,2,……,K）として求め、このαｉお
よびβｉを各直交成分毎に水平方向および垂直方向の相
関をもとにして決定する。また特に垂直方向のブロック
に対して相関の大きい直交成分HX1と水平方向のブロッ
クに対して相関の大きい直交成分HY1について、（HX1−
X1）および（HY1−Y1）を求めて垂直方向および水
平方向のブロック間の相関を予測し、ｉ≠X1,Y1時にお
けるαi,βｉおよび量子化特性を変化させる。
作用 本発明は前記した構成により、各直交成分に対するα
i,βｉをその直交成分の隣接するブロックに対する相関
にもとづいて決定するため、従来方法に比較して予測誤
差を減少させることができる。また（HX1−X1）およ
び（HY1−Y1）にもとづきｉ≠X1,Y1時のαi,βｉおよ
び量子化特性を決定することにより予測誤差および量子
化誤差を減少させることができる。
i,βｉをその直交成分の隣接するブロックに対する相関
にもとづいて決定するため、従来方法に比較して予測誤
差を減少させることができる。また（HX1−X1）およ
び（HY1−Y1）にもとづきｉ≠X1,Y1時のαi,βｉおよ
び量子化特性を決定することにより予測誤差および量子
化誤差を減少させることができる。
実 施 例 第１図に本発明の一実施例を示す。この装置はＫ＝４
の時における実施例である。第１図の１は現時刻のブロ
ックの４（＝Ｋ）つの標本値を入力する入力部分、２は
４アダマール変換器、３〜６は減算器、７〜10は量子化
器、11〜18は加算器、19〜24は乗算器、25は比較器、26
〜27はバッファ、28は符号化器、29は出力部分である。
の時における実施例である。第１図の１は現時刻のブロ
ックの４（＝Ｋ）つの標本値を入力する入力部分、２は
４アダマール変換器、３〜６は減算器、７〜10は量子化
器、11〜18は加算器、19〜24は乗算器、25は比較器、26
〜27はバッファ、28は符号化器、29は出力部分である。
第１図の入力部分１に入力される標本値の様子を示し
たのが第２図で、各ブロックは２行２列ずつの標本値か
ら構成されている。ここで現時刻に入力されるブロック
の標本値を第２図のようにx1,x2,x3,x4と呼ぶことにす
る。
たのが第２図で、各ブロックは２行２列ずつの標本値か
ら構成されている。ここで現時刻に入力されるブロック
の標本値を第２図のようにx1,x2,x3,x4と呼ぶことにす
る。
さて第１図の入力部分１から入力された標本値（x1,x
2,x3,x4）は４次アダマール変換器２によって次式を満
たす４つの直交成分（H1,H2,H3,H4）に変換される。
2,x3,x4）は４次アダマール変換器２によって次式を満
たす４つの直交成分（H1,H2,H3,H4）に変換される。
H1＝x1＋x2＋x3＋x4 ……（１） H2＝x1−x2−x3＋x4 ……（２） H3＝x1−x2＋x3−x4 ……（３） H4＝x1＋x2−x3−x4 ……（４） これを２次元的に表したのが第３図である。第３図よ
りH3は垂直方向のブロックと大きな相関を持ち、H4は水
平方向のブロックと大きな相関を持つ。そこで第１図の
装置では、１ブロックバッファ26の出力である水平方向
に隣接するブロックのH3に対応する直交成分を乗算器21
で1/4倍した値と、（１ライン）−（１ブロック）バッ
ファ27の出力である垂直方向に隣接するブロックのH3に
対応する直交成分を乗算器23で3/4倍した値とを加算器1
7で加算してH3に対する予測値とする。同様にH4に対す
る予測値は、１ブロックバッファ26の出力を乗算器22で
3/4倍した値と、（１ライン）−（１ブロック）バッフ
ァ27の出力を乗算器24で1/4倍した値とを加算器18で加
算して得る。そして４次アダマール変換器２から出力さ
れるH3と、H3に対する予測値は減算器５でその差（予測
誤差）が求められ、その値は量子化器９で量子化され、
符号化器28で符号化されて出力部分29へ出力される。ま
たH4も減算器６で予測誤差が求められ、量子化器10で量
子化され、符号化器28で符号化されて出力部分29へ出力
される。
りH3は垂直方向のブロックと大きな相関を持ち、H4は水
平方向のブロックと大きな相関を持つ。そこで第１図の
装置では、１ブロックバッファ26の出力である水平方向
に隣接するブロックのH3に対応する直交成分を乗算器21
で1/4倍した値と、（１ライン）−（１ブロック）バッ
ファ27の出力である垂直方向に隣接するブロックのH3に
対応する直交成分を乗算器23で3/4倍した値とを加算器1
7で加算してH3に対する予測値とする。同様にH4に対す
る予測値は、１ブロックバッファ26の出力を乗算器22で
3/4倍した値と、（１ライン）−（１ブロック）バッフ
ァ27の出力を乗算器24で1/4倍した値とを加算器18で加
算して得る。そして４次アダマール変換器２から出力さ
れるH3と、H3に対する予測値は減算器５でその差（予測
誤差）が求められ、その値は量子化器９で量子化され、
符号化器28で符号化されて出力部分29へ出力される。ま
たH4も減算器６で予測誤差が求められ、量子化器10で量
子化され、符号化器28で符号化されて出力部分29へ出力
される。
次に量子化器９の出力である量子化されたH3に対する
予測誤差（D3）と、量子化器10の出力である量子化され
たH4に対する予測誤差（D4）は比較器25に入力される。
比較器25ではD3とD4の値を調べ、D3が大きい場合には垂
直方向のブロック間の相関が小さいと判断し、D4が大き
い場合には水平方向のブロック間の相関が小さいと判断
する。そこでH1,H2に対する水平方向の予測計数αと、
垂直方向の予測計算βを次のように定める。
予測誤差（D3）と、量子化器10の出力である量子化され
たH4に対する予測誤差（D4）は比較器25に入力される。
比較器25ではD3とD4の値を調べ、D3が大きい場合には垂
直方向のブロック間の相関が小さいと判断し、D4が大き
い場合には水平方向のブロック間の相関が小さいと判断
する。そこでH1,H2に対する水平方向の予測計数αと、
垂直方向の予測計算βを次のように定める。
（１） D3が大きくD4も大きい場合： α＝1/2,β＝1/2 （２） D3が大きくD4が小さい場合： α＝3/4,β＝1/4 （３） D3が小さくD4が大きい場合： α＝1/4,β＝3/4 （４） D3が小さくD4も小さい場合： α＝1/2,β＝1/2 また同時にD3およびD4の両方とも大きな値を取る場合
にはH1およびH2に対する予測誤差が大きな値を取る確率
が高いため、量子化器７および量子化器８の量子化特性
のダイナミックレンジを大きいものに切り替える。そこ
で１ブロックバッファ26および（１ライン）−（１ブロ
ック）バッファ27のH1およびH2に対応する出力は乗算器
19および乗算器20でα倍，β倍されて加算器15および加
算器16で加算され、それぞれH1およびH2に対する予測値
となる。このようにして得た予測値は減算器３および減
算器４においてそれぞれH1,H2を減算され、その出力は
量子化器７および量子化器８で量子化され、符号化器28
で符号化されて出力部分29へ出力される。
にはH1およびH2に対する予測誤差が大きな値を取る確率
が高いため、量子化器７および量子化器８の量子化特性
のダイナミックレンジを大きいものに切り替える。そこ
で１ブロックバッファ26および（１ライン）−（１ブロ
ック）バッファ27のH1およびH2に対応する出力は乗算器
19および乗算器20でα倍，β倍されて加算器15および加
算器16で加算され、それぞれH1およびH2に対する予測値
となる。このようにして得た予測値は減算器３および減
算器４においてそれぞれH1,H2を減算され、その出力は
量子化器７および量子化器８で量子化され、符号化器28
で符号化されて出力部分29へ出力される。
また量子化器７〜10から出力されるH1〜H4の予測誤差
はそれぞれ加算器11〜14においてH1〜H4の予測値に加算
されて１ブロックバッファ26に入力される。
はそれぞれ加算器11〜14においてH1〜H4の予測値に加算
されて１ブロックバッファ26に入力される。
以上が第１図の装置の動作である。この装置を用いる
ことにより、各直交成分の予測値はそれぞれに適した予
測係数を用いて計算されるため、予測誤差が減少する。
特にH1およびH2に対する予測係数および量子化特性は、
H3およびH4の予測誤差から求めるため、予測誤差および
量子化誤差が減少することになる。またこの装置の復号
器は、符号化器と同様にして予測値を生成する部分と、
伝送された予測誤差をそれに加算する部分とで構成され
るため、符号化器とほとんどの部分を共用できるため装
置化が容易である。
ことにより、各直交成分の予測値はそれぞれに適した予
測係数を用いて計算されるため、予測誤差が減少する。
特にH1およびH2に対する予測係数および量子化特性は、
H3およびH4の予測誤差から求めるため、予測誤差および
量子化誤差が減少することになる。またこの装置の復号
器は、符号化器と同様にして予測値を生成する部分と、
伝送された予測誤差をそれに加算する部分とで構成され
るため、符号化器とほとんどの部分を共用できるため装
置化が容易である。
最後に本実施例は２次元４次アダマール変換の場合に
ついて述べているが、本発明はどのような次数の直交変
換についても実現できるものであり、予測係数の値や予
測方法もいろいろな方法が適用できるものである。
ついて述べているが、本発明はどのような次数の直交変
換についても実現できるものであり、予測係数の値や予
測方法もいろいろな方法が適用できるものである。
発明の効果 以上説明したように、本発明によれば各直交成分に対
する予測係数を各直交成分の垂直および水平方向の相関
をもとにして決定するため、予測誤差の小さい優れた予
測が可能となる。また一部の直交成分の予測誤差から、
他の直交成分の予測係数および量子化特性を変化させる
ことにより、予測誤差および量子化誤差を小さくするこ
とができ、符号化効率を向上させることが可能となる。
する予測係数を各直交成分の垂直および水平方向の相関
をもとにして決定するため、予測誤差の小さい優れた予
測が可能となる。また一部の直交成分の予測誤差から、
他の直交成分の予測係数および量子化特性を変化させる
ことにより、予測誤差および量子化誤差を小さくするこ
とができ、符号化効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は同実施例
のブロック化の説明図、第３図は同実施例の直交変換の
説明図、第４図は従来例の説明図である。 ２……アダマール変換器、３〜６……減算器、７〜10…
…量子化器、11〜18……加算器、19〜24……乗算器、25
……比較器、26〜27……バッファ、28……符号化器。
のブロック化の説明図、第３図は同実施例の直交変換の
説明図、第４図は従来例の説明図である。 ２……アダマール変換器、３〜６……減算器、７〜10…
…量子化器、11〜18……加算器、19〜24……乗算器、25
……比較器、26〜27……バッファ、28……符号化器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山光 長寿郎 門真市大字門真1006番地 松下電器産業 株式会社内 (72)発明者 井手 章文 門真市大字門真1006番地 松下電器産業 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−93913（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−9621（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】画像の標本値を２次元的に１ブロックＫ個
の標本値からなるブロックに分割する分割手段と、前記
分割手段によって得られたＫ個の標本値をＫ次直交変換
してＫ個の直交成分を得る直交変換手段と、現時刻に符
号化すべきブロックのＫ個の各直交成分を既に符号化さ
れた隣接するブロックの直交成分の符号語を復号した値
に前記各直交成分との相関に応じた重み付けをして２次
元予測する予測手段と、前記現時刻に符号化すべきブロ
ックの直交成分の値と前記予測手段によって得られる予
測値との差分を量子化する量子化手段と、前記量子化手
段によって得られた量子化値を符号化して伝送し、これ
を受信した復号器が前記量子化手段および前記予測手段
にもとづいて復号する複合手段を備え、 予測手段が現時刻のブロックの直交成分（H1,H2,……,H
K）の予測値（１ 2,……，Ｋ）をこのブロックの
垂直方向に隣接するブロックの直交成分の復号値（hU1,
hU2,……,hUK）と水平方向に隣接するブロックの直交成
分の復号値（hH1,hH2,……,hHK）を用いて、１＝αih
Hi＋βihUi（αi,βｉは予測係数,i＝1,2,……,K），
（αｉ＋βｉ≒１）として求めることを特徴とする高能
率符号化装置。 - 【請求項２】量子化手段があるX1（X1∈Ｘ、Ｘは１〜ｋ
までのある数）、Y1（Y1∈Ｙ、Ｙは１〜ｋまでのある
数）について、垂直方向のブロックに対して相関の大き
い直交成分HX1の予測誤差（HX1−X1）および水平方向
のブロックに対して相関の大きい直交成分HY1に対する
予測誤差（HY1−Y1）から予測される隣接ブロックに
対する相関にもとづいてｉ≠X1,Y1時の直交成分Hiに対
する量子化特性を変化させることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の高能率符号化装置。 - 【請求項３】画像の標本値を２次元的に１ブロックＫ個
の標本値からなるブロックに分割する分割手段と、前記
分割手段によって得られたＫ個の標本値をＫ次直交変換
してＫ個の直交成分を得る直交変換手段と、現時刻に符
号かすべきブロックのＫ個の各直交成分を既に符号化さ
れた隣接するブロックの直交成分の符号語を復号した値
に前記各直交成分との相関に応じた重み付けをして２次
元予測する予測手段と、前記現時刻に符号化すべきブロ
ックの直交成分の値と前記予測手段によって得られる予
測値との差分を量子化する量子化手段と、前記量子化手
段によって得られた量子化値を符号化して伝送し、これ
を受信した復号器が前記量子化手段および前記予測手段
にもとづいて復号する復号手段を備え、 予測手段が現時刻のブロックの直交成分（H1,H2,……,H
K）のうち、垂直方向に隣接するブロックの同一直交成
分に対して相関の高い直号成分をHX（Ｘは１からＫまで
のある数）とし、水平方向に隣接するブロックの同一直
交成分に対して相関の高い直交成分をHY（Ｙは１からＫ
までのある数）とする時、HXおよびHYに対する予測値を
求める場合にβＸ＞αＸおよびαＸ＜βＸとすることを
特徴とする高能率符号化装置。 - 【請求項４】量子化手段があるX1（X1∈Ｘ、Ｘは１〜ｋ
までのある数）、Y1（Y1∈Ｙ、Ｙは１〜ｋまでのある
数）について、垂直方向のブロックに対して相関の大き
い直交成分HX1の予測誤差（HX1−X1）および水平方向
のブロックに対して相関の大きい直交成分HY1に対する
予測誤差（HY1−Y1）から予測される隣接ブロックに
対する相関にもとづいてｉ≠X1,Y1時の直交成分Hiに対
する量子化特性を変化させることを特徴とする特許請求
の範囲第３項記載の高能率符号化装置。 - 【請求項５】画像の標本値を２次元的に１ブロックＫ個
の標本値からなるブロックに分割する分割手段と、前記
分割手段によって得られたＫ個の標本値をＫ次直交変換
してＫ個の直交成分を得る直交変換手段と、現時刻に符
号化すべきブロックのＫ個の各直交成分を既に符号化さ
れた隣接するブロックの直交成分の符号語を復号した値
に前記各直交成分との相関に応じた重み付けをして２次
元予測する予測手段と、前記現時刻に符号化すべきブロ
ックの直交成分の値と前記予測手段によって得られる予
測値との差分を量子化する量子化手段と、前記量子化手
段によって得られた量子化値を符号化して伝送し、これ
を受信した復号器が前記量子化手段および前記予測手段
にもとづいて復号する復号手段を備え、 予測手段があるX1（X1∈Ｘ）,Y1（Y1,∈Ｙ）について
（HX1−X1）および（HY1−Y1）から、（H1,H2,…
…,HK）と（hU1,hU2,……,hUK）および（hH1,hH2,……,
hHK）との相関を予想し、ｉ≠X1,Y1におけるαi,β
１（α1,β１は予測係数）をこれにもとづいて決定する
ことを特徴とする高能率符号化装置。 - 【請求項６】量子化手段があるX1（X1∈Ｘ、Ｘは１〜ｋ
までのある数）、Y1（Y1∈Ｙ、Ｙは１〜ｋまでのある
数）について、垂直方向のブロックに対して相関の大き
い直交成分HX1の予測誤差（HX1−X1）および水平方向
のブロックに対して相関の大きい直交成分HY1に対する
予測誤差（HY1−Y1）から予測される隣接ブロックに
対する相関にもとづいてｉ≠X1,Y1時の直交成分Hiに対
する量子化特性を変化させることを特徴とする特許請求
の範囲第５項記載の高能率符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20207585A JP2578756B2 (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 高能率符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20207585A JP2578756B2 (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 高能率符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6262685A JPS6262685A (ja) | 1987-03-19 |
| JP2578756B2 true JP2578756B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=16451535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20207585A Expired - Lifetime JP2578756B2 (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 高能率符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2578756B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0787584B2 (ja) * | 1988-02-29 | 1995-09-20 | 富士写真フイルム株式会社 | 画像信号の直交変換符号化装置および復号装置 |
| JPH0832039B2 (ja) * | 1989-08-19 | 1996-03-27 | 日本ビクター株式会社 | 可変長符号化方法及びその装置 |
| JP3085678B2 (ja) * | 1989-12-14 | 2000-09-11 | 沖電気工業株式会社 | 予測符号化方法及び装置 |
| JP4166305B2 (ja) * | 1996-09-20 | 2008-10-15 | エイ・ティ・アンド・ティ・コーポレーション | ビデオの画像コーディング及びイントラコーディングのための暗黙の係数予測及び走査適合化を提供するビデオコーダー |
| US8625665B2 (en) | 1996-09-20 | 2014-01-07 | At&T Intellectual Property Ii, L.P. | Video coder providing implicit coefficient prediction and scan adaptation for image coding and intra coding of video |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS519621A (en) * | 1974-07-15 | 1976-01-26 | Fujitsu Ltd | Karaaterebishingono taiikiatsushukuhoshiki |
| JPS5493913A (en) * | 1978-01-09 | 1979-07-25 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Encoding method for television picture signal |
-
1985
- 1985-09-12 JP JP20207585A patent/JP2578756B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6262685A (ja) | 1987-03-19 |
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