JP4310710B2 - Image signal encoding method, image signal encoding apparatus, and image signal transmission method - Google Patents
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Description
本発明は、画像信号符号化方法、画像信号符号化装置、画像信号伝送方法及び、画像信号復号装置によつて復号可能な画像信号符号化方法又は装置によつて生成された符号化データが記録された記録媒体に関し、特に所定の画像データを異なる解像度でなる複数階層の画像データに分割し、それぞれの階層の画像データを符号化して、符号化データを生成する（すなわち画像データを階層符号化する）場合に適用して好適なものである。 The present invention records an image signal encoding method, an image signal encoding device, an image signal transmission method, and encoded data generated by an image signal encoding method or device that can be decoded by the image signal decoding device. In particular, predetermined image data is divided into multiple layers of image data having different resolutions, and the image data of each layer is encoded to generate encoded data (that is, the image data is hierarchically encoded). It is suitable to be applied to the case.
従来、この種の画像信号符号化装置においては、高解像度の入力画像データを第１の階層画像データとして、この第１の階層データよりも解像度の低い第２の階層データ、さらに第２の階層データよりも解像度の低い第３の階層データ、……を順次形成し、これら複数の階層データをそれぞれ圧縮符号化する。これにより、情報量が順次低減された複数階層分の階層符号化データが形成され、この複数の階層符号化データを通信路や記録再生経路を介して伝送することができる。 Conventionally, in this type of image signal encoding apparatus, high resolution input image data is used as first layer image data, second layer data having a resolution lower than that of the first layer data, and second layer data. Third layer data having a resolution lower than that of data is sequentially formed, and the plurality of layer data is compressed and encoded. Thereby, hierarchically encoded data for a plurality of hierarchies in which the amount of information is sequentially reduced is formed, and the plurality of hierarchically encoded data can be transmitted via a communication path or a recording / reproducing path.
この複数の階層符号化データを復号化する画像信号復号装置では、複数の階層符号化データを全て復号することもでき、またそれぞれに対応するテレビジヨンモニタの解像度等に応じていずれかの階層符号化データのうち所望の１つを選択して復号することもできる。これにより、階層化された複数の階層データから所望の階層データのみについて復号化すれば、必要最小限の伝送データ量で所望の画像データを得ることもできる。 The image signal decoding apparatus that decodes the plurality of hierarchically encoded data can also decode all of the plurality of hierarchically encoded data, and any one of the hierarchical codes depending on the resolution of the television monitor corresponding to each of the hierarchically encoded data. It is also possible to select and decode a desired one of the digitized data. Thus, if only desired layer data is decoded from a plurality of layered layer data, desired image data can be obtained with a minimum necessary amount of transmission data.
ここで、図９に示すように、この階層符号化として、例えば４階層の符号化を実現する画像信号符号化装置１は、それぞれ３段分の間引きフイルタ２、３、４と補間フイルタ５、６、７とを有し、入力画像データＤ１について各段の間引きフイルタ２、３、４によつて順次解像度の低い縮小画像データＤ２、Ｄ３、Ｄ４を形成すると共に、補間フイルタ５、６、７により縮小画像データＤ２、Ｄ３、Ｄ４を縮小前の解像度データＤ５、Ｄ６、Ｄ７にそれぞれ戻す。
Here, as shown in FIG. 9, as this hierarchical encoding, for example, the image
各間引きフイルタ２〜４の出力Ｄ２〜Ｄ４及び各補間フイルタ５〜７の出力Ｄ５〜Ｄ７は、それぞれ差分回路８、９、１０に入力され、各差分回路により差分データＤ８、Ｄ９、Ｄ１０が生成される。この差分データＤ８〜Ｄ１０の度数分布は０付近に集中することになるため、画像符号化装置１においては、階層データのデータ量を低減することができると共に、信号電力を低減することができる。また、後段に配置される可変長符号化回路で、ランレングス符号化やハフマン符号化などを使用することにより、さらにデータ量を低減することができる。ここで、この差分データＤ８〜Ｄ１０及び縮小画像データＤ４はそれぞれ面積が、入力画像データＤ１に対して１、1/4 、1/16、1/64のサイズとなつている。
Outputs D2 to D4 of the thinning filters 2 to 4 and outputs D5 to D7 of the
それぞれの差分回路８〜１０より得られる差分データＤ８〜Ｄ１０及び間引きフイルタより得られる縮小画像データＤ４は、各符号器１１、１２、１３、１４によつてそれぞれ符号化されて圧縮処理が施される。この結果、各符号器１１、１２、１３、１４から解像度の異なる第１、第２、第３及び第４の階層データＤ１１、Ｄ１２、Ｄ１３及びＤ１４が所定の順序で通信路に送出されたり、伝送路を介して記録媒体に記録される。
The difference data D8 to D10 obtained from the respective difference circuits 8 to 10 and the reduced image data D4 obtained from the thinning filter are encoded by the
このようにして伝送される第１〜第４の階層データＤ１１〜Ｄ１４は、図１０に示す画像信号復号化装置２０によつて復号される。すなわち、それぞれ、入力端子を介して通信路もしくは記録媒体から供給された第１〜第４の階層データＤ１１〜Ｄ１４は、それぞれ復号器２１、２２、２３、２４によつて復号され、この結果、復号器２４からは、復号された第４の階層データＤ２４が出力される。
The first to fourth layer data D11 to D14 transmitted in this way are decoded by the image signal decoding apparatus 20 shown in FIG. That is, the first to fourth hierarchical data D11 to D14 supplied from the communication path or the recording medium via the input terminals are respectively decoded by the
また、復号器２３の出力は、加算回路２９において補間フイルタ２６より得られる第４の階層データＤ２４の補間データと加算され、これにより第３の階層データＤ２３が復元される。同様にして、復号器２２の出力は、加算回路３０において補間フイルタ２７より得られる第３の階層データＤ２３の補間データと加算され、これにより第２の階層データＤ２２が復元される。さらに、復号器２１の出力は、加算回路３１において補間フイルタ２８より得られる第２の階層データＤ２２の補間データと加算され、これにより第１の階層データＤ２１が復元される。
The output of the decoder 23 is added to the interpolation data of the fourth hierarchical data D24 obtained from the
ところが、かかる階層符号化を実現する画像信号符号化装置１においては、入力画像データＤ１を複数の階層データに分割して、それぞれの階層データを符号化するため、必然的に階層成分だけ伝送データ量が増加する。したがつて、その分、階層符号化を用いない高能率符号化方式に比して圧縮効率が低下するという問題がある。
However, in the image signal encoding
また、画像信号復号化装置２０においては、解像度の低い上位階層で復元された階層データに基づいて本来解像度の高い下位階層の階層データを復元するというように、上位階層データから下位階層データに向かつて順に階層データＤ２４、Ｄ２３、Ｄ２２、Ｄ２１を復元する。したがつて、符号化された上位階層の階層データＤ１４やＤ１３を復号したときに、その復号データに圧縮符号化による誤差が含まれると、本来高解像度が望まれる下位階層の復元階層データＤ２１やＤ２２に圧縮符号化誤差が伝播され、下位階層の復元階層データにその誤差に基づく画質劣化が非常に目立つて現れるという問題があつた。 Further, in the image signal decoding apparatus 20, the hierarchical data from the higher hierarchy data to the lower hierarchy data is restored based on the hierarchical data restored from the upper hierarchy having a lower resolution, such that the hierarchical data of the lower hierarchy having a high resolution is restored. The hierarchical data D24, D23, D22, and D21 are restored in order. Accordingly, when the encoded upper layer data D14 and D13 are decoded and an error due to compression encoding is included in the decoded data, the lower layer restored layer data D21 or the lower layer where high resolution is originally desired. A compression coding error is propagated to D22, and there is a problem that image quality deterioration based on the error appears very conspicuously in the decompression layer data of the lower layer.
本発明は、以上の点を考慮してなされたもので、画像データを階層符号化する際に圧縮効率を向上し得ると共に、画質劣化を低減し得る画像信号符号化方法、画像信号符号化装置、画像信号伝送方法及び、画像信号復号装置によつて復号可能な画像信号符号化方法又は装置によつて符号化された符号化データが記録された記録媒体を提案しようとするものである。 The present invention has been made in consideration of the above points. An image signal encoding method and an image signal encoding apparatus that can improve compression efficiency and reduce image quality degradation when hierarchically encoding image data. An image signal transmission method and a recording medium on which encoded data encoded by an image signal encoding method or apparatus decodable by an image signal decoding apparatus is recorded are proposed.
かかる課題を解決するため本発明においては、各階層データを平均値演算により生成した後、隣接上位階層の画素データ及び自分の階層の画素データを用いた算術演算によつて復元できる画素データを間引くと共に、上位階層のデータほど量子化ビツト数を多く割り当てて圧縮符号化することにより、間引きによつて伝送画素データが減るため階層構造に基づく伝送画素数の増加を抑制し得ると共に、上位階層のデータほど量子化ビツト数を多く割り当てたことによつて上記階層の量子化誤差に基づく下位階層画像の劣化を抑制し得る。 In order to solve such a problem, in the present invention, after each hierarchical data is generated by the average value calculation, the pixel data that can be restored by the arithmetic operation using the pixel data of the adjacent upper hierarchy and the pixel data of the own hierarchy is thinned out. In addition, by assigning a larger number of quantization bits to the higher layer data and compressing and encoding, the transmission pixel data is reduced by decimation, so that an increase in the number of transmission pixels based on the hierarchical structure can be suppressed, and By assigning a larger number of quantization bits to the data, it is possible to suppress degradation of the lower layer image based on the quantization error of the layer.
本発明によれば、解像度の最も低い最上位階層を除く各階層画像データについて、隣接上位階層の画素データ及び自分の階層の画素データを用いた算術演算によつて復元可能な画素を伝送対象から除外すると共に、上位階層のデータほど量子化ビツト数を大きく（量子化幅を小さくして）細かい量子化を行うようにしたことにより、圧縮効率が向上しかつ画質劣化が低減した階層符号化を実現することができる。 According to the present invention, for each layer image data except the highest layer having the lowest resolution, pixels that can be restored by the arithmetic operation using the pixel data of the adjacent upper layer and the pixel data of the own layer are transmitted from the transmission target. In addition to the exclusion, higher-level data has a higher number of quantization bits (smaller quantization width) and finer quantization, thereby improving the compression efficiency and reducing the image quality degradation. Can be realized.
以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
（１）第１実施例
図１は、全体として第１実施例による画像信号符号化装置４０を示している。この実施例では、３階層分の階層データを形成し、各階層の階層画像データをそれぞれ圧縮符号化して伝送する場合を示している。画像信号符号化装置４０は、例えば、高解像度の16ビツトの入力画像データＤ３１（以下、これを第１階層画像データと呼ぶ）をブロツク化回路４１において２ライン×２画素の小ブロツクに分割して、第１階層のブロツク化データＤ３２を形成し、この第１階層のブロツク化データＤ３２を間引き回路４２及び平均化回路４３に送出する。
(1) 1st Example FIG. 1: has shown the image signal encoding apparatus 40 by 1st Example as a whole. In this embodiment, hierarchical data for three layers is formed, and hierarchical image data of each layer is compressed and transmitted. For example, the image signal encoding device 40 divides high-resolution 16-bit input image data D31 (hereinafter referred to as first layer image data) into small blocks of 2 lines × 2 pixels in a
平均化回路４３は、ブロツク化データＤ３２の各ブロツク内画素値を平均化して、入力画像データＤ３１に対して1/4に縮小された第２階層画像データＤ３３を生成し、この第２階層画像データをブロツク化回路４４に送出する。ブロツク化回路４４は、ブロツク化回路４１と同様に、第２階層画像データＤ３３を２ライン×２画素の小ブロツクに分割して、第２階層のブロツク化データＤ３４を形成し、この第２階層のブロツク化データＤ３４を間引き回路４５及び平均化回路４６に送出する。
The
平均化回路４６は、平均化回路４３と同様に、ブロツク化データＤ３４の各ブロツク内画素値を平均化して、第２階層画像データＤ３３に対して1/4 に縮小された、すなわち第１階層画像データＤ３１に対して1/16に縮小された第３階層画像データＤ３５を生成する。すなわち、この平均化処理に関して、平均化回路４３は、図２（Ｃ）の点線で示すように、第１階層のブロツク内の４画素（例えばＸ１１、Ｘ１２、Ｘ２１、Ｘ２２）を用いて、次式、
Similar to the
による平均値演算を行い、図２（Ｂ）で示す第２階層の１画素（例えばＹ１１）を生成する。なお、画素Ｙ１３、Ｙ３１、……も第１階層の４画素平均により、同様に生成される。 An average value calculation is performed by generating one pixel (for example, Y 11 ) in the second layer shown in FIG. It should be noted that the pixels Y 13 , Y 31 ,... Are generated in the same manner by the average of four pixels in the first layer.
同様に、平均化回路４６は、図２（Ｂ）に示すような第２階層のブロツク内の４画素（例えばＹ１１、Ｙ１３、Ｙ３１、Ｙ３３）を用いて、次式、
Similarly, the
による平均値演算を行い、図２（Ａ）で示す第３階層の１画素（例えばＺ１１）を生成する。なお、画素Ｚ１５、Ｚ５１、……も第２階層の４画素平均により、同様に生成される。 The average value is calculated by the above, and one pixel (for example, Z 11 ) in the third hierarchy shown in FIG. 2A is generated. It should be noted that the pixels Z 15 , Z 51 ,... Are generated in the same manner by averaging the four pixels in the second layer.
間引き回路４２、４５は、ブロツク化回路４１からのブロツク化データＤ３２及びブロツク化回路４４からのブロツク化データＤ３４をそれぞれ受信し、４画素で構成されるブロツク化データＤ３２、Ｄ３４のうち１画素を取り除き、各ブロツクにつき取り除かれた１画素を除く３画素で構成される間引きデータＤ３６、Ｄ３７を形成し、この間引きデータＤ３６、Ｄ３７をそれぞれ量子化回路４７、４８に送出する。すなわち、間引き回路４２は、図２（Ｃ）の点線で示すような画素Ｘ１１、Ｘ１３、……を間引きにより削除し、間引き回路４５は、図２（Ｂ）の点線で示すような画素Ｙ１１、Ｙ１５、……を間引きにより削除する。
The
従つて、第１階層の量子化回路４７及び第２階層の量子化回路４８の量子化対象となる画素は、図２（Ｃ）及び図２（Ｂ）の実線で示される画素Ｘ１２、Ｘ２１、Ｘ２２、……やＹ１３、Ｙ３１、Ｙ３３……である。よつて、第１階層について見れば、第１階層の全ての画素を量子化して伝送する場合と比較して、伝送画素数を3/4に低減できる。また、第２階層について見れば、平均演算より生成された第２階層の全ての画素を量子化して伝送する場合と比較して、伝送画素を3/4 に低減できる。
Accordingly, the pixels to be quantized by the
また、全体的に見れば、画像信号符号化装置４０においては、第１階層画像データＤ３１のみを圧縮して伝送する場合と比較して、等しい伝送画素数で、複数階層の画像データを伝送することができるようになされている。この結果、画像信号符号化装置４０は、伝送情報量を増加させずに、複数階層の画像データを伝送することができる。なお、間引き回路４２、４５において間引かれた画素は、後述する復号側（受信側）で簡単な算術式を用いて復元することができる。
Also, as a whole, the image signal encoding device 40 transmits image data of a plurality of layers with the same number of transmission pixels as compared with a case where only the first layer image data D31 is compressed and transmitted. It has been made so that it can. As a result, the image signal encoding device 40 can transmit multiple layers of image data without increasing the amount of transmission information. Note that the pixels thinned out by the thinning
第１階層の量子化回路４７は、第１階層間引きデータＤ３６の各画素（例えば、１６ビツト）を例えば１ビツトで再量子化することにより圧縮する。そして、この再量子化により得られた再量子化データＤ３８を可変長符号化回路（ＶＬＣ）５０に送出する。第２階層の量子化回路４８は、第２階層間引きデータＤ３７の各画素（例えば、１６ビツト）を例えば４ビツトで再量子化し、この再量子化により得られた再量子化データＤ３９を可変長符号化回路５１に送出する。また第３階層の量子化回路４９は、第３階層画像データＤ３５の各画素（例えば１６ビツト）を例えば１６ビツトで再量子化し、この再量子化により得られた再量子化データＤ４０を可変長符号化回路５２に送出する。
The first-
このように、本発明の第１の実施例における画像信号符号化装置４０は、再量子化の際に上位階層データほど大きな量子化ビツト数を割り当てて量子化（すなわち上位階層データほど量子化幅を細かくする）し、上位階層データほど再量子化時の量子化誤差を小さくするようになされている。 As described above, the image signal encoding apparatus 40 according to the first embodiment of the present invention assigns a larger number of quantization bits to higher layer data during requantization and performs quantization (that is, quantization width for higher layer data). The higher the hierarchical data, the smaller the quantization error during re-quantization.
可変長符号化回路５０〜５２のそれぞれは、再量子化データＤ３８〜Ｄ４０に対して発生度数の大きい量子化コードほど短いハフマンコードを割り当て、各再量子化データＤ３８〜Ｄ４０を可能な限り少ない符号量で表現した第１階層符号化データＤ４１、第２階層符号化データＤ４２及び第３階層符号化データＤ４３を形成する。そして、これら第１階層符号化データＤ４１、第２階層符号化データＤ４２及び第３階層符号化データＤ４３を伝送フオーマツト変換回路５３に送出する。
Each of the variable
伝送フオーマツト変換回路５３は、第１階層符号化データＤ４１、第２階層符号化データＤ４２及び第３階層符号化データＤ４３を所定の順序で配列したり、各階層符号化データの階層を識別するための識別コードを付加することにより、伝送画像データＤ４４を形成して、この伝送画像データＤ４４を出力する。出力された伝送画像データＤ４４は、その後、通信路５４を介して受信側に供給されるか、もしくは記録伝送路を介してデイスク、テープや半導体メモリなどの記録媒体５５に記録される。
The transmission
このようにして形成された伝送画像データＤ４４を復号する画像信号復号化装置６０は、例えば図３に示すように構成することができる。この画像信号復号化装置６０は、通信路５４を介して供給されるか、もしくは再生伝送路を介して記録媒体５５から再生される伝送画像データＤ４４をデータ分流回路６１に入力する。データ分流回路６１は、図示しないスイツチング回路を有し、伝送画像データＤ４４に含まれる各階層の識別コードを参照して伝送画像データＤ４４を第１階層符号化データＤ５０、第２階層符号化データＤ５１及び第３階層符号化データＤ５２に分流し、これら第１階層符号化データＤ５０、第２階層符号化データＤ５１及び第３階層符号化データＤ５２をそれぞれ可変長復号化回路（ＩＶＬＣ）６２、６３、６４に送出する。
The image signal decoding device 60 that decodes the transmission image data D44 formed in this way can be configured as shown in FIG. 3, for example. The image signal decoding device 60 inputs transmission image data D44 supplied from the
可変長復号化回路６２、６３、６４は、それぞれ上述した図１に示された可変長符号化回路５０、５１、５２と逆の処理を実行し、ハフマン符号によつて表現されている第１階層符号化データＤ５０、第２階層符号化データＤ５１及び第３階層符号化データＤ５２を再量子化コードで表現された再量子化データＤ５３、Ｄ５４、Ｄ５５にそれぞれ変換する。そして、これらの再量子化データＤ５３、Ｄ５４、Ｄ５５をそれぞれ逆量子化回路６５、６６、６７に送出する。
The variable
逆量子化回路６５は、上述した図１に示された量子化回路４７によつて１画素当り１ビツトとされた再量子化データＤ５３を例えば１６ビツトのデータに逆量子化し、第１階層間引き復号データＤ５６を生成する。そして、この第１階層間引き復号データＤ５６を合成回路６８及び画素生成回路６９に送出する。逆量子化回路６６は、上述した図１に示された量子化回路４８によつて１画素当り４ビツトとされた再量子化データＤ５４を例えば１６ビツトのデータに逆量子化し、第２階層間引き復号データＤ５７を生成する。そして、この第２階層間引き復号データＤ５７を合成回路７０及び画素生成回路７１に送出する。
The
逆量子化回路６７は、上述した図１に示された量子化回路４９によつて１画素当り１６ビツトとされた再量子化データＤ５５を例えば１６ビツトのまま第３階層復号画像データＤ５８として出力する。そして、この第３階層復号画像データＤ５８を例えば出力端子を介して表示画素数の少ない低解像度のテレビジヨンモニタに送出すると共に画素生成回路７１に送出する。
The
画素生成回路７１は、第３階層復号画像データＤ５８と第２階層間引き復号データＤ５７を用いて、上述した図１に示された画像信号符号化装置４０の間引き回路４５で間引かれた第２階層画素（すなわち図２（Ｂ）の点線で示す画素）を復元する。例えば間引きにより削除された第２階層の画素Ｙ１１は、次式、
The
のような演算を行うことにより復元する。同様に、平均化によつて生成した上位階層画素と、上位階層画素の生成のために用いられ、かつ間引かれなかつた画素とを用いて全ての間引かれた画素を復元する。 It is restored by performing an operation such as Similarly, all the thinned out pixels are restored using the upper layer pixels generated by the averaging and the pixels used for the generation of the upper layer pixels and not thinned out.
合成回路７０は、このようにして生成された第２階層の復元画素データＤ５９を第２階層間引き復号データＤ５７中の所定の位置に挿入して合成することにより、第２階層復号画像データＤ６０を形成する。そして、この第２階層復号画像データＤ６０を例えば出力端子を介して表示画素数が中程度のテレビジヨンモニタに送出すると共に画素生成回路６９に送出する。
The synthesizing
画素生成回路６９は、第２階層復号画像データＤ６０と第１階層間引き復号データＤ５６を用いて、上述した図１に示された画像信号符号化装置４０の間引き回路４２で間引かれた第１階層画素（すなわち図２（Ｃ）の点線で示す画素）を復元する。例えば間引きにより削除された第１階層画素Ｘ１１は、次式、
The
のような演算を行うことにより復元する。同様に、平均化によつて生成した上位階層画素と、上位階層画素の生成のために用いられ、かつ間引かれなかつた画素とを用いて全ての間引かれた画素を復元する。 It is restored by performing an operation such as Similarly, all the thinned out pixels are restored using the upper layer pixels generated by the averaging and the pixels used for the generation of the upper layer pixels and not thinned out.
合成回路６８は、このようにして生成された第１階層の復元画素データＤ６１を第１階層間引き復号データＤ５６中の所定の位置に挿入して合成することにより、第１階層復号画像データＤ６２を形成する。そして、この第１階層復号画像データＤ６２を出力端子を介して例えば表示画素数が多いハイビジヨンテレビモニタに送出する。
The synthesizing
以上の構成において、画像信号符号化装置４０は、下位階層の複数画素の平均値によつて上位階層画素を生成することにより、複数階層の画像データＤ３１、Ｄ３３、Ｄ３５を生成する。 In the above configuration, the image signal encoding device 40 generates multiple layers of image data D31, D33, and D35 by generating upper layer pixels based on an average value of a plurality of lower layer pixels.
これに加えて、画像信号符号化装置４０は、最上位階層（すなわち第３階層）を除いた階層画像データについて、同じ平均演算に用いた画素のうちの１画素は復号側で簡単な算術演算によつて復元できるので伝送画素から除外する。この結果、画像信号符号化装置４０においては、階層構造に起因する伝送画素数の増加を伴わない階層符号化処理を実現することができる。 In addition, the image signal encoding device 40 uses a simple arithmetic operation on the decoding side for one of the pixels used for the same average operation for the hierarchical image data excluding the highest layer (that is, the third layer). Therefore, it is excluded from the transmission pixels. As a result, in the image signal encoding device 40, it is possible to realize a hierarchical encoding process that does not involve an increase in the number of transmission pixels due to the hierarchical structure.
ところで、画像信号符号化装置４０では、量子化回路４７〜４９によつて各階層画像データを再量子化することで各階層におけるデータ量を圧縮する。この結果、各再量子化データＤ３８、Ｄ３９、Ｄ４０は必然的に再量子化時の量子化誤差を含む値となる。そしてこの量子化誤差が大きくなるほど、復号画像データＤ５８、Ｄ６０、Ｄ６２は、真値と比較して誤差が大きくなり、画質が劣化することになる。 By the way, in the image signal encoding apparatus 40, the data amount in each hierarchy is compressed by requantizing each hierarchy image data by the quantization circuits 47-49. As a result, each of the requantized data D38, D39, and D40 necessarily has a value including a quantization error at the time of requantization. As the quantization error increases, the decoded image data D58, D60, and D62 have an error larger than the true value, and the image quality deteriorates.
そこで、画像信号符号化装置４０及び画像信号復号化装置６０における各階層での量子化誤差の影響について考える。ここで、各画素Ｚ１１、Ｙ１１、……の復号値をＺ１１′、Ｙ１１′、……とし、真値をＺ１１、Ｙ１１、……とし、量子化誤差をＥ（Ｚ１１）、Ｅ（Ｙ１１）……とすると、例えば逆量子化回路６７によつて得られる第３階層の画素Ｚ１１の復号値Ｚ１１′は、次式、
Therefore, the influence of quantization error in each layer in the image signal encoding device 40 and the image signal decoding device 60 will be considered. Here, each
となる。また、逆量子化回路６６によつて得られる第２階層の画素Ｙ１３、Ｙ３１、Ｙ３３の復号値Ｙ１３′、Ｙ３１′、Ｙ３３′は、次式、
It becomes. The decoded values Y 13 ′, Y 31 ′, and Y 33 ′ of the pixels Y 13 , Y 31 , and Y 33 of the second layer obtained by the
となる。 It becomes.
ところが、画素生成回路７１によつて復元される第２階層画素Ｙ１１は、（３）式に基づいて生成されるので、その復号値Ｙ１１′は、次式、
However, since the second layer pixel Y 11 restored by the
となり、Ｚ１１についての量子化誤差が４倍となつて影響する。 Thus, the quantization error with respect to Z 11 is four times as large.
また、逆量子化回路６５によつて得られる第１階層画素Ｘ１２、Ｘ２１、Ｘ２２、Ｘ１４、Ｘ２３、Ｘ２４の復号値Ｘ１２′、Ｘ２１′、Ｘ２２′、Ｘ１４′、Ｘ２３′、Ｘ２４′は、次式、
Also, the decoded values X 12 ′, X 21 ′, X 22 ′, X 14 of the first layer pixels X 12 , X 21 , X 22 , X 14 , X 23 , X 24 obtained by the
となるが、画素生成回路６９によつて復元される第１階層画素Ｘ１３、Ｘ３１、Ｘ３３は、（４）式に基づいて生成されるので、その復号値Ｘ１３′、Ｘ３１′、Ｘ３３′は、次式、
However, since the first layer pixels X 13 , X 31 , and X 33 restored by the
となり、それぞれの復号値Ｘ１３′、Ｘ３１′、Ｘ３３′に、空間的に対応する第２階層画素Ｙ１３、Ｙ３１、Ｙ３３、すなわち対応する上位階層画素についての量子化誤差が４倍となつて影響する。 The second hierarchical pixels Y 13 , Y 31 , Y 33 spatially corresponding to the decoded values X 13 ′, X 31 ′, X 33 ′, that is, the quantization error for the corresponding upper hierarchical pixel is 4. It will be doubled.
さらに、画素生成回路７１を経て画素生成回路６９によつて復元される第１階層画素Ｘ１１においては、その復号値Ｘ１１′は、次式、
Further, in the first hierarchical pixel X 11 is by connexion restored
で示すように、復号値Ｘ１１′に、第２階層画素Ｙ１３、Ｙ３１、Ｙ３３についての量子化誤差が４倍となつて影響するのに加えて、第３階層画素Ｚ１１についての量子化誤差が１６倍となつて影響する。
As shown, in the decoding value X 11 ', the quantization error for the second hierarchical pixel Y 13, Y 31, Y 33 in addition to
図４は、この各復号画素値Ｚ１１′、Ｙ１１′、Ｙ１３′、……に対する各量子化誤差Ｅ（Ｚ１１）、Ｅ（Ｙ１３）、Ｅ（Ｙ３１）、……の影響の大きさの様子を示している。図４を見れば明らかなように、上位階層での量子化誤差は下位階層での復号値に大きな影響を及ぼす。 FIG. 4 shows the influence of the quantization errors E (Z 11 ), E (Y 13 ), E (Y 31 ),... On the decoded pixel values Z 11 ′, Y 11 ′, Y 13 ′,. The state of the size of is shown. As is clear from FIG. 4, the quantization error in the upper layer greatly affects the decoded value in the lower layer.
これを考慮して本発明においては、上位階層の量子化回路ほど細かい量子化を行うことにより上位階層の量子化誤差を小さくして、下位階層での画質劣化を低減し得るようになされている。具体的には、上述したように画像信号符号化装置４０における量子化回路４７、４８、４９の各量子化ビツトをそれぞれ１ビツト、４ビツト、１６ビツトと選定することにより、上位階層ほど細かい量子化を行う。この場合の量子化ビツト数は、下位階層データを復号する際の復元画素値に与える上位階層における量子化誤差の影響の程度を考慮して選定する。
In consideration of this, in the present invention, the quantization error of the upper layer can be reduced by performing the finer quantization as the quantization circuit of the upper layer, and the image quality deterioration in the lower layer can be reduced. . Specifically, as described above, the quantization bits of the
また、上位階層データの量子化誤差の下位階層データに対する影響度は、最下位階層からの階層段数及び上位階層データを生成するときに使用する画素数に関係してくる。したがつて、量子化ビツト数は、最下位階層からの階層段数及び上位階層データを生成するときに使用する画素数に応じて選定してもよい。 Further, the degree of influence of the quantization error of the upper layer data on the lower layer data is related to the number of layers from the lowest layer and the number of pixels used when generating the upper layer data. Therefore, the number of quantization bits may be selected according to the number of layers from the lowest layer and the number of pixels used when generating upper layer data.
この結果、例えば（１０）式について考えると、量子化誤差Ｅ（Ｚ１１）の誤差の程度は、量子化誤差Ｅ（Ｘ１２）、Ｅ（Ｘ２１）、Ｅ（Ｘ２２）と比べて１／１６倍となり、また、量子化誤差Ｅ（Ｙ１３）、Ｅ（Ｙ３１）、Ｅ（Ｙ３３）の程度は、量子化誤差Ｅ（Ｘ１２）、Ｅ（Ｘ３１）、Ｅ（Ｘ３３）と比べると１／４倍となることにより、復号時に量子化誤差Ｅ（Ｚ１１）の誤差を１６倍したり、量子化誤差Ｅ（Ｘ１２）、Ｅ（Ｘ２１）、Ｅ（Ｘ２２）を４倍しても、これから得られる誤差は、逆量子化回路６５から直接得られる量子化誤差Ｅ（Ｘ１２）、Ｅ（Ｘ２１）、Ｅ（Ｘ２２）と同程度となる。従つて、上位階層での量子化歪みに基づく下位階層画像の画質劣化を格段に低減し得る。
As a result, considering the equation (10), for example, the degree of error of the quantization error E (Z 11 ) is 1 compared to the quantization errors E (X 12 ), E (X 21 ), and E (X 22 ). / 16 times, and the degree of quantization error E (Y 13 ), E (Y 31 ), E (Y 33 ) depends on quantization error E (X 12 ), E (X 31 ), E (X 33 ). ), The error of the quantization error E (Z 11 ) is multiplied by 16 at the time of decoding, or the quantization error E (X 12 ), E (X 21 ), E (X 22 ) Is multiplied by four, the error obtained from this is comparable to the quantization errors E (X 12 ), E (X 21 ), and E (X 22 ) obtained directly from the
なお、この第１の実施例では、上位階層の量子化ビツト数を多くしているので、その分伝送情報量も増えるように見えるが、上位階層ほど画素数が少ないので量子化ビツト数を多くすることによる情報量の増加は、実際上問題とならない程度に抑えられている。 In this first embodiment, since the number of quantization bits in the upper layer is increased, the amount of transmission information seems to increase accordingly, but the number of pixels in the upper layer is smaller, so the number of quantization bits is increased. The increase in the amount of information by doing so is suppressed to such an extent that it does not become a problem in practice.
さらに、上述の第１実施例においては、量子化回路４７、４８、４９の量子化ビツト数をそれぞれ１ビツト、４ビツト、１６ビツトに選定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、上位階層データの量子化誤差の下位階層データの影響度を考慮して、上位階層の量子化回路ほど量子化ビツト数を大きく（量子化幅を小さくして）細かい量子化を行うようにすれば良い。または、上述の実施例においては、各階層において、量子化ビツト数を決定する際に、最下位階層からの段数及び上位階層データを生成するときに使用する画素数に応じて、量子化ビツト数を決定するようにすればよい。
Further, in the first embodiment described above, the case where the number of quantization bits of the
以上の第１の実施例の構成によれば、入力画像データＤ３１から平均値演算によりそれぞれ解像度の異なる複数の階層画像データＤ３１、Ｄ３３、Ｄ３５を生成し、これらの複数の階層画像データＤ３１、Ｄ３３、Ｄ３５をそれぞれ量子化して複数の階層符号化データＤ４１、Ｄ４２、Ｄ４３を生成する画像信号符号化装置４０において、最上位階層を除く各階層の画素のうち隣接上位階層の画素及び自分の階層の画素を用いた算術演算によつて復元できる画素Ｙ１１、Ｙ１５、……、Ｘ１１、Ｘ１３、……を伝送しないようにすると共に、上位階層の量子化回路ほど細かい量子化を行うようにしたことにより、伝送画素情報を少なくできるため圧縮効率を向上し得、下位階層画素に対する上位階層画素の量子化誤差の影響を小さくできるため画質劣化を低減し得る。また、この場合、上位階層データの量子化誤差の下位階層データの影響度を考慮して上位階層の量子化回路ほど細かい量子化を行うことにより、画質劣化を低減できる。 According to the configuration of the first embodiment described above, a plurality of hierarchical image data D31, D33, and D35 having different resolutions are generated from the input image data D31 by average value calculation, and the plurality of hierarchical image data D31, D33 are generated. , D35 is quantized to generate a plurality of hierarchically encoded data D41, D42, and D43. Among the pixels of each layer excluding the highest layer, the adjacent upper layer pixels and the own layer The pixels Y 11 , Y 15 ,..., X 11 , X 13 ,... That can be restored by arithmetic operations using the pixels are not transmitted, and the quantization is performed more finely in higher-level quantization circuits. Therefore, the transmission pixel information can be reduced, so that the compression efficiency can be improved, and the influence of the quantization error of the upper layer pixel on the lower layer pixel can be reduced. It may reduce because image quality deterioration. Also, in this case, image quality degradation can be reduced by performing finer quantization on the higher-layer quantization circuit in consideration of the influence of the lower-layer data on the quantization error of the upper-layer data.
また上述した本発明の第１実施例から明らかなように、上位階層データの量子化誤差の下位階層データに対する影響度は、最下位階層からの階層の段数及び上位階層データを生成するときに使用する画素数に関係してくる。したがつて、上位階層の量子化ビツト数を決定する際に、最下位階層からの階層の段数及び上位階層データを生成するときに使用する画素数に応じて、最下位階層に影響する量子化誤差を最小限にするような量子化ビツト数もしくはそれ以上の量子化ビツト数に設定すれば、画質劣化を低減した画像符号化装置を提供することができる。 Further, as apparent from the first embodiment of the present invention described above, the degree of influence of the quantization error of the upper layer data on the lower layer data is used when the number of layers from the lowest layer and the upper layer data are generated. This is related to the number of pixels to be processed. Therefore, when determining the number of quantization bits in the upper layer, the quantization that affects the lower layer depends on the number of layers from the lowest layer and the number of pixels used when generating the upper layer data. By setting the number of quantization bits to minimize the error or the number of quantization bits larger than that, it is possible to provide an image coding apparatus with reduced image quality degradation.
（２）第２実施例
図５は、全体として第２実施例の画像信号符号化装置８０を示している。第１の実施例と比較して、最上位階層を除いて階層間データの残差（差分）を圧縮符号化する点と量子化回路の量子化ビツト割り当てが異なる点を除いて、図１の画像信号符号化装置４０と同様の構成を有する。したがつて、図１と対応する部分については同一符号を付す。
(2) Second Embodiment FIG. 5 shows an image signal encoding device 80 of a second embodiment as a whole. Compared with the first embodiment, except that the residual (difference) of the inter-layer data is compressed and encoded except for the highest layer and the quantization bit allocation of the quantization circuit is different from that of FIG. The image signal encoding device 40 has the same configuration. Accordingly, parts corresponding to those in FIG.
すなわち、第１実施例の画像信号符号化装置４０が各画素をＰＣＭ（Pulse Code Modulation）の形式で伝送するようになされているのに対して、この第２の実施例の画像信号符号化装置８０は、各画素をＤＰＣＭ（Differential Pulse Code Modulation）の形式で伝送するようになされている。これにより、画像信号符号化装置８０は、第１の実施例と比較して、一段と伝送情報量を低減させることができる。 That is, the image signal encoding device 40 of the first embodiment transmits each pixel in the form of PCM (Pulse Code Modulation), whereas the image signal encoding device of the second embodiment. 80 is configured to transmit each pixel in a DPCM (Differential Pulse Code Modulation) format. As a result, the image signal encoding device 80 can further reduce the amount of transmission information compared to the first embodiment.
具体的に説明すると、画像信号符号化装置８０は、第３階層画像データＤ３５及び第２階層ブロツク化データＤ３４を差分回路８１に供給する。差分回路８１は、第３階層画像データＤ３５と第２階層ブロツク化データＤ３４との間で空間的に対応する画素同士の差分を演算し、第２階層差分データＤ７０を形成し、この第２階層差分データＤ７０を間引き回路８２に送出する。このとき、差分回路８１は、第２階層画素Ｙ１３、Ｙ３１、Ｙ３３の差分値ΔＹ１３、ΔＹ３１、ΔＹ３３を、これらの画素に対応する上位階層画素Ｚ１１を用いて、次式、
More specifically, the image signal encoding device 80 supplies the third hierarchy image data D35 and the second hierarchy block data D34 to the
のようにして求める。 It asks like this.
画像信号符号化装置８０は、同様にして第２階層ブロツク化データＤ３４及び第１階層ブロツク化データＤ３２を差分回路８３に供給する。差分回路８３は、第２階層ブロツク化データＤ３４と第１階層ブロツク化データＤ３２との間で空間的に対応する画素同士の差分を演算し、第１階層差分データＤ７１を形成し、この第１階層差分データＤ７１を間引き回路８４に送出する。このとき、差分回路８３は、第１階層画素Ｘ１２、Ｘ２１、Ｘ２２の差分値ΔＸ１２、ΔＸ２１、ΔＸ２２を、これらの画素に対応する上位階層画素Ｙ１１を用いて、次式、
Similarly, the image signal encoding device 80 supplies the second hierarchy block data D34 and the first hierarchy block data D32 to the difference circuit 83. The difference circuit 83 calculates the difference between the spatially corresponding pixels between the second hierarchical block data D34 and the first hierarchical block data D32 to form the first hierarchical difference data D71. The hierarchy difference data D71 is sent to the thinning
のようにして求める。 It asks like this.
間引き回路８４、８２のそれぞれは、上述した図１に示された間引き回路４２、４５と同様に、ブロツク化回路４１からのブロツク化データＤ３２及びブロツク化回路４４からのブロツク化データＤ３４をそれぞれ受信する。そして、４画素で構成されるブロツク化データＤ３２、Ｄ３４に対応して各ブロツクにつき４画素で構成されている第１階層及び第２階層差分データＤ７１、Ｄ７０の中からそれぞれ１画素を間引き、各ブロツクにつき取り除かれた１画素を除く残り３画素によつて構成される階層差分間引きデータＤ７２、Ｄ７３を形成し、この階層差分間引きデータＤ７２、Ｄ７３をそれぞれ量子化回路８５、８６に送出する。
Each of the thinning
ここで第１階層の量子化回路８５、第２階層の量子化回路８６及び第３階層の量子化回路８７は、後述する理由により、各画素の再量子化に割り当てる量子化ビツト数がそれぞれ、１ビツト、２ビツト及び４ビツトに選定されている。画像信号符号化装置８０においては、各量子化回路８５、８６及び８７としてこのような量子化特性を持たせることにより、復号側において特に下位階層画像の画質劣化を低減し得るようになされている。
Here, the first-
また、量子化回路８５、８６は、零付近ほど量子化ステツプ幅が小さく（細かく）なるように量子化特性が選定されている。これにより零付近にデータが集中する階層差分間引きデータＤ７２、Ｄ７３に対して量子化誤差の小さな再量子化を施すことができるようになされている。つまり、画像信号の階層間の画素には相関があるため、差分データは０になる可能性が高く、差分データが０近傍に集中するためである。
Further, the quantization characteristics of the
量子化回路８５、８６、８７により得られた再量子化データＤ７４、Ｄ７５、Ｄ７６は可変長符号化回路（ＶＬＣ）５０、５１、５２によつてそれぞれ可変長符号化され、第１階層、第２階層及び第３階層符号化データＤ７７、Ｄ７８、Ｄ７９として出力される。そしてこれらの第１階層、第２階層及び第３階層符号化データＤ７７、Ｄ７８、Ｄ７９が続く伝送フオーマツト変換回路５３に入力され、伝送フオーマツト変換回路５３は伝送画像データＤ８０を形成してそれを出力する。この出力された伝送画像データＤ８０は、その後、通信路８８を介して受信側に供給されるか、もしくは記録伝送路を介してデイスク、テープや半導体メモリなどの記録媒体８９に記録される。
The requantized data D74, D75, D76 obtained by the quantizing
図６は、画像信号符号化装置８０により圧縮符号化された伝送画像データＤ８０を復号する画像信号復号化装置９０の構成を示している。画像信号復号化装置９０において、図３に示された画像信号復号化装置６０との対応部分に同一符号を付している。画像信号復号化装置９０は、通信路８８を介して供給されるか、もしくは再生伝送路を介して記録媒体８９から再生される伝送画像データＤ８０をデータ分流回路６１に入力する。データ分流回路６１は、伝送画像データＤ８０を第１階層、第２階層及び第３階層符号化データＤ８１、Ｄ８２及びＤ８３に分流し、これらの第１階層、第２階層及び第３階層符号化データＤ８１、Ｄ８２及びＤ８３は、可変長復号化回路（ＩＶＬＣ）６２、６３及び６４にそれぞれ供給される。可変長復号化回路（ＩＶＬＣ）６２、６３及び６４のそれぞれは、第１階層、第２階層及び第３階層符号化データＤ８１、Ｄ８２及びＤ８３をそれぞれ可変長復号し、再量子化データＤ８４、Ｄ８５、Ｄ８６を形成し、これらの再量子化データＤ８４、Ｄ８５、Ｄ８６を逆量子化回路９１、９２及び９３にそれぞれ送出する。なお、可変長復号化回路（ＩＶＬＣ）６２、６３及び６４は、図５で示された可変長符号化回路（ＶＬＣ）５０、５１及び５２にそれぞれ対応する逆処理を実行する。
FIG. 6 shows a configuration of an image signal decoding apparatus 90 that decodes transmission image data D80 compression-encoded by the image signal encoding apparatus 80. In the image signal decoding apparatus 90, the same reference numerals are given to the corresponding parts to the image signal decoding apparatus 60 shown in FIG. The image signal decoding apparatus 90 inputs transmission image data D80 supplied from the
逆量子化回路９１、９２及び９３は、１画素当り１ビツト、２ビツト及び４ビツトに再量子化されてなる再量子化データＤ８４、Ｄ８５及びＤ８６を１画素当り１６ビツトでなるデータにそれぞれ逆量子化し、第１階層及び第２階層の階層差分間引きデータＤ８７及びＤ８８並びに第３階層復号画像データＤ８９をそれぞれ生成する。なお、逆量子化回路９１、９２及び９３は、図５で示された量子化回路８５、８６及び８７にそれぞれ対応する逆処理を実行する。
The
第３階層復号画像データＤ８９は、そのまま低解像度のテレビジヨンモニタ等に出力されると共に、加算回路９４及び画素生成回路９５に送出される。加算回路９４は、次式、
Third-layer decoded image data D89 is output as it is to a low-resolution television monitor or the like, and is also transmitted to
のような加算演算を行い、第２階層間引き復号データＤ９０を算出する。 The second layer decimation data D90 is calculated by performing the addition operation as described above.
画素生成回路９５は、第２階層差分間引きデータＤ８８と第３階層復号画像データＤ８９とを用いて、図５で示された間引き回路８２で間引かれた第２階層画素Ｙ１１を、次式、
により求める。この（１４）式は、上述した（３）式と比較すると、第３階層画素Ｚ１１の乗算係数が（３）式では「４」であつたのに対して、この式では「１」となつていることが分かる。このことは（１４）式において、第２階層の画素値に対する第３階層の画素値の影響が（３）式と比べて小さいことを意味する。 Ask for. Compared with the above-described expression (3), the expression (14) is “4” in the expression (3), whereas the multiplication coefficient of the third layer pixel Z 11 is “1” in this expression. You can see that This means that the influence of the pixel value of the third layer on the pixel value of the second layer is smaller in the equation (14) than the equation (3).
合成回路９６は、第２階層間引き復号データＤ９０と第２階層復元画素データＤ９１とを合成して第２階層復号画像データＤ９２を形成し、この第２階層復号画像データＤ９２を出力端子を介してテレビジヨンモニタ等に出力すると共に、加算回路９７及び画素生成回路９８に送出する。加算回路９７は、次式、
The synthesizing
のような加算演算を行い、第１階層間引き復号データＤ９３を算出する。 The first layer decimation data D93 is calculated by performing the addition operation as described above.
画素生成回路９８は、第１階層差分間引きデータＤ８７と第２階層復号画像データＤ９２とを用いて、図５に示された間引き回路８４で間引かれた第１階層画素Ｘ１３、Ｘ３１、Ｘ３３を、次式、
The
により求める。また、画素生成回路９８は、間引かれた第１階層画素Ｘ１１を、次式、
Ask for. Further, the
により求める。 Ask for.
合成回路９９は、第１階層間引き復号データＤ９３と第１階層復元画素データＤ９４とを合成して、第１階層復号画像データＤ９５を形成する。そして、この第１階層復号画像データＤ９５を出力端子を介して、例えば高解像度のテレビジヨンモニタ等に出力する。
The synthesizing
次に、第１実施例と同様に、この第２の実施例の画像信号符号化装置８０及び画像信号復号化装置９０における各階層での量子化誤差の影響について考える。ここで、第２の実施例における量子化回路８７と逆量子化回路９３、量子化回路８６と逆量子化回路９２、量子化回路８５と逆量子化回路９１で設定されている量子化ビツト数が、第１実施例と異なるため、量子化誤差について同じように説明することは実際上できないが、以下の説明ではこれら第１実施例及び第２実施例の量子化ビツト数が階層毎に同じものとして考える。
Next, as in the first embodiment, the influence of the quantization error in each layer in the image signal encoding device 80 and the image signal decoding device 90 of the second embodiment will be considered. Here, the number of quantization bits set in the
逆量子化回路９３によつて得られる第３階層の画素Ｚ１１の復号値Ｚ１１′は、（５）式と同じとなる。また加算回路９４によつて得られる第２階層の画素Ｙ１３、Ｙ３１、Ｙ３３の復号値Ｙ１３′、Ｙ３１′、Ｙ３３′は、次式、
The decoded value Z 11 ′ of the third layer pixel Z 11 obtained by the
で示す値となる。 It becomes the value shown by.
また、画素生成回路９５によつて復元される第２階層画素Ｙ１１は、（１４）式に基づいて生成されるので、その復号値Ｙ１１′は、次式、
Further, since the second layer pixel Y 11 restored by the
で示す値となる。この（１９）式を上述した（７）式と比較すると、第３階層画素Ｚ１１の量子化誤差Ｅ（Ｚ１１）の乗算係数が（７）式では「４」であつたのに対して、「１」となつていることが分かる。このことは、この実施例の符号化復号化によれば、第３階層画素の量子化誤差が第２階層画素の復号に与える影響を１／４程度に低減させることができることを意味する。つまり、第１の実施例では、例えば、（６）、（７）式から明らかなように、第３階層の画素Ｚ１１の量子化誤差は、第２階層の復号画素値Ｙ１１′のみに反映されており、第２階層の復号画素値Ｙ１３′、Ｙ３１′、Ｙ３３′には反映されていない。しかしながら、第２の実施例では、（１８）、（１９）式から明らかなように、階層間の差分を演算しているために、第３階層の画素Ｚ１１の量子化誤差は、第２階層の復号画素値Ｙ１１′、Ｙ１３′、Ｙ３１′、Ｙ３３′のすべてに反映されることになる。したがつて、第３階層画素の量子化誤差が第２階層画素の復号に与える影響を低減させることができる。 It becomes the value shown by. When this equation (19) is compared with the above equation (7), the multiplication coefficient of the quantization error E (Z 11 ) of the third layer pixel Z 11 is “4” in the equation (7). , “1” is understood. This means that according to the encoding / decoding of this embodiment, the influence of the quantization error of the third layer pixel on the decoding of the second layer pixel can be reduced to about ¼. That is, in the first embodiment, for example, as is apparent from the equations (6) and (7), the quantization error of the pixel Z 11 in the third layer is only in the decoded pixel value Y 11 ′ in the second layer. It is reflected and is not reflected in the decoded pixel values Y 13 ′, Y 31 ′, and Y 33 ′ of the second layer. However, in the second embodiment, (18), (19) As is apparent from the equation, because they calculates the difference between the hierarchy, the quantization error of the pixel Z 11 in the third layer, the second This is reflected in all the decoded pixel values Y 11 ′, Y 13 ′, Y 31 ′, and Y 33 ′ of the hierarchy. Therefore, the influence of the quantization error of the third layer pixel on the decoding of the second layer pixel can be reduced.
また差分回路９７によつて得られる第１階層画素Ｘ１２、Ｘ２１、Ｘ２２、Ｘ３１、Ｘ４１、Ｘ４２の復号値Ｘ１２′、Ｘ２１′、Ｘ２２′、Ｘ３１′、Ｘ４１′、Ｘ４２′は、次式、
Also, the decoded values X 12 ′, X 21 ′, X 22 ′, X 31 ′, X 31 ′ of the first layer pixels X 12 , X 21 , X 22 , X 31 , X 41 , X 42 obtained by the
で示される値となり、画素生成回路９８によつて復元される第１階層画素Ｘ３１の復号値Ｘ３１′は、次式、
The decoded value X 31 ′ of the first layer pixel X 31 restored by the
で示される値となる。 The value indicated by.
さらに画素生成回路９５を経て画素生成回路９８によつて復元される第１階層画素Ｘ１１の復号値Ｘ１１′は、次式、
Further, the decoded value X 11 ′ of the first layer pixel X 11 restored by the
で示される値となり、Ｚ１１についての量子化誤差が等倍となつて影響し、Ｙ１３、Ｙ３１、Ｙ３３についての量子化誤差が等倍となつて影響する。しかしながらこの（２２）式と（１０）式を比較すれば明らかなように、Ｚ１１、Ｙ１３、Ｙ３１、Ｙ３３の量子化誤差が復号値Ｘ１１′に与える影響は第１実施例の場合よりも格段に低減されている。つまり、第１の実施例では、例えば、（９）、（１０）式から明らかなように、第３階層の画素Ｚ１１の量子化誤差及び第２階層の画素Ｙ１３、Ｙ３１、Ｙ３３の量子化誤差は、第１階層の復号画素値Ｘ１１′のみに反映されており、第１階層の復号画素Ｘ１２′、Ｘ２１′、Ｘ２２′には反映されていない。 In this case, the quantization error for Z 11 is affected at the same magnification, and the quantization errors for Y 13 , Y 31 , and Y 33 are affected at the same magnification. However, as apparent from comparison between the equations (22) and (10), the influence of the quantization error of Z 11 , Y 13 , Y 31 , Y 33 on the decoded value X 11 ′ is the same as in the first embodiment. This is much lower than the case. That is, in the first embodiment, for example, as is apparent from the equations (9) and (10), the quantization error of the pixel Z 11 in the third layer and the pixels Y 13 , Y 31 , Y 33 in the second layer. Is reflected only in the decoded pixel value X 11 ′ of the first layer, and is not reflected in the decoded pixels X 12 ′, X 21 ′, and X 22 ′ of the first layer.
しかしながら、第２の実施例では、（２０）、（２１）式から明らかなように、階層間の差分を演算しているために、第３階層の画素Ｚ１１の量子化誤差及び第２階層の画素Ｙ１３、Ｙ３１、Ｙ３３の量子化誤差は、第１階層の復号画素Ｘ１１′、Ｘ１２′、Ｘ２１′、Ｙ２２′に反映されることになる。したがつて、第３階層画素の量子化誤差及び第２階層画素の量子化誤差が第１階層画素の復号に与える影響を低減させることができる。 However, in the second embodiment, (20), (21) As is apparent from the equation, because they calculates the difference between the hierarchy, the quantization error and the second layer pixel Z 11 of the third layer The quantization errors of the pixels Y 13 , Y 31 , and Y 33 are reflected on the decoded pixels X 11 ′, X 12 ′, X 21 ′, and Y 22 ′ of the first layer. Therefore, the influence of the quantization error of the third layer pixel and the quantization error of the second layer pixel on the decoding of the first layer pixel can be reduced.
この第２の実施例の画像信号符号化装置８０においては、第１実施例において各量子化回路４７、４８、４９にそれぞれ１ビツト、４ビツト、１６ビツトの量子化ビツトを持たせたのに対し、各量子化回路８５、８６、８７にそれぞれ１ビツト、２ビツト、４ビツトの量子化ビツトを持たせれば上位階層での量子化誤差に基づく下位階層での画質劣化を十分に抑制することができる。つまり、量子化ビツト数は、下位階層に与える量子化誤差の影響度によつて決定されている。また、量子化ビツト数は、最下位階層からの階層段数及び上位階層画素を生成するために使用される画数に応じて決定されてもよい。この結果、画像信号符号化装置８０においては、一段と少ない伝送情報量で高画質の復元画像を得ることができる。
In the image signal encoding device 80 of the second embodiment, the
以上の第２の実施例の構成によれば、入力画像データＤ３１から平均値演算により得た複数の階層画像データの各階層データと隣接上位階層データとの階層差分データを生成し、最上位階層データＤ３５と複数の階層差分データＤ７２、Ｄ７３をそれぞれ量子化して複数の階層符号化データを生成する画像信号符号化装置８０において、最上位階層を除く各階層の画素のうち隣接下位階層の画素及び自分の階層の画素を用いた算術演算によつて復元できる差分画素データΔＹ１１、ΔＹ１５、……、ΔＸ１１、ΔＸ１３……を伝送しないようにするとともに、上位階層の量子化回路ほど細かい量子化を行うようにしたことにより、画質劣化を抑制した状態で一段と伝送情報量を削減できる。また、この場合、上位階層データの量子化誤差の下位階層データの影響度を考慮して、上位階層の量子化回路ほど、細かい量子化を行うことにより、画質劣化を低減できる。 According to the configuration of the second embodiment described above, hierarchical difference data between each hierarchical data of a plurality of hierarchical image data obtained by average value calculation from the input image data D31 and adjacent upper hierarchical data is generated, and the highest hierarchical In the image signal encoding device 80 that quantizes the data D35 and the plurality of layer difference data D72 and D73, respectively, and generates a plurality of layer encoded data, the pixel of the adjacent lower layer among the pixels of each layer excluding the highest layer, and The differential pixel data ΔY 11 , ΔY 15 ,..., ΔX 11 , ΔX 13 ... That can be restored by an arithmetic operation using the pixels of the own layer are not transmitted, and the quantization circuit of the upper layer is finer. By performing quantization, it is possible to further reduce the amount of transmission information in a state where image quality deterioration is suppressed. Also, in this case, considering the influence of the lower layer data on the quantization error of the upper layer data, image quality deterioration can be reduced by performing finer quantization on the upper layer quantization circuit.
また上述した本発明の第２実施例から明らかなように、上位階層データの量子化誤差の下位階層データに対する影響度は、最下位階層からの階層の段数及び上位階層データを生成するときに使用する画素数に関係してくる。したがつて、上位階層の量子化ビツト数を決定する際に、最下位階層からの階層の段数及び上位階層データを生成するときに使用する画素数に応じて、最下位階層に影響する量子化誤差を最小限にするような量子化ビツト数もしくはそれ以上の量子化ビツト数に設定すれば、画質劣化を低減した画像符号化装置を提供することができる。 Further, as apparent from the second embodiment of the present invention described above, the degree of influence of the quantization error of the upper layer data on the lower layer data is used when generating the number of layers from the lowest layer and the upper layer data. This is related to the number of pixels to be processed. Therefore, when determining the number of quantization bits in the upper layer, the quantization that affects the lower layer depends on the number of layers from the lowest layer and the number of pixels used when generating the upper layer data. By setting the number of quantization bits to minimize the error or the number of quantization bits larger than that, it is possible to provide an image coding apparatus with reduced image quality degradation.
また、以上の第２の実施例から明らかなように、階層間の差分データを得ることにより、復号時に間引かれた画素にだけ上位階層画素の量子化誤差を反映させるのではなく、間引きデータを復号するために使用される伝送画素にも上位階層画素の量子化誤差を反映させるようにすれば、さらに、画質劣化を低減した画像符号化装置を提供することができる。 Further, as apparent from the second embodiment described above, by obtaining the difference data between the layers, the quantization data of the upper layer pixel is not reflected only on the pixels thinned out at the time of decoding. If the quantization error of the upper layer pixel is also reflected in the transmission pixel used for decoding the image, it is possible to provide an image encoding device with further reduced image quality degradation.
（３）第３実施例
図７は、全体として第３実施例の画像信号符号化装置１００を示している。この画像信号符号化装置１００は、第２実施例と比較して、適応予測回路１０１及び１０２を設けたことを除いて第２実施例の画像信号符号化装置８０と同様の構成を有する。したがつて、図５と対応部分に同一符号を付して示してしている。
(3) Third Embodiment FIG. 7 shows an image signal encoding device 100 of a third embodiment as a whole. This image signal encoding apparatus 100 has the same configuration as the image signal encoding apparatus 80 of the second embodiment, except that
適応予測回路１０１は、第３階層画像データＤ３５に基づいて所定の予測処理を行い、第２階層画像データＤ３４に対応する第２階層予測データＤ１００を生成する。そして、この第２階層予測データＤ１００を差分回路８１に送出する。同様に、適応予測回路１０２は、第２階層画像データＤ３４に基づいて所定の予測処理を行い、第１階層画像データＤ３２に対応する第１階層予測データＤ１０１を生成する。そして、この第１階層予測データＤ１０１を差分回路８３に送出する。
The
実際上、適応予測回路１０１及び１０２は、クラス分類適応処理を適用して、複数の上位階層画素から下位階層の１画素を予測する。具体的には、予測しようとする下位階層の画素をその空間的に近傍の複数の上位階層画素のレベル分布に基づいてクラス分類する。また、適応予測回路１０１及び１０２は、予め学習によつて獲得された、クラス毎に複数の予測係数あるいは１個の予測値を格納したメモリ（図示せず）を有し、上記クラス分類で決定されたクラスに対応した複数の予測係数あるいは１個の予測値をメモリから読み出す。予測値の場合は、その予測値がそのまま予測画素として使用され、予測係数の場合は、複数の予測係数と複数の画素との線形一次結合により予測値を生成する。また、予測値は正規化されている場合は、この予測値に所定の処理を施して予測画素を生成する。このようなクラス分類適応処理の詳細は、例えば特願平4-155719号に開示されている。また、このようなクラス分類適応処理のアルゴリズムは、すでに知られている。また、第３の実施例における適応予測回路において、クラス分類適応処理のアルゴリズムを用いているが、本発明はこれに限らず、現在知られている他の予測方法を用いてもよい。
In practice, the
画像信号符号化装置１００により圧縮符号化された伝送画像データＤ８０′を復号する画像信号復号化装置９０′の構成を図８に示す。この画像信号復号化装置９０′は、第２実施例の画像信号復号化装置９０と比較して、適応予測回路１０１′及び１０２′を設けたことを除いて第２実施例の画像信号復号化装置９０と同様の構成を有する。したがつて図６との対応部分に同一符号を付して示している。 FIG. 8 shows the configuration of an image signal decoding apparatus 90 ′ that decodes transmission image data D80 ′ that has been compression-encoded by the image signal encoding apparatus 100. This image signal decoding apparatus 90 'is different from the image signal decoding apparatus 90 of the second embodiment in that the image signal decoding of the second embodiment is provided except that adaptive prediction circuits 101' and 102 'are provided. It has the same configuration as the device 90. Therefore, the same reference numerals are given to the corresponding parts in FIG.
この第３実施例による画像信号復号化装置９０′において、第３階層復号データＤ８９′を入力する第１の適応予測回路１０１′は、図７に示した適応予測回路１０１に対応するクラス分類適応処理を第３階層復号データＤ８９′に基づいて実行し、この結果得られる第２階層予測データＤ１００′を画素生成回路９５に送出する。画素生成回路９５は、第２階層の逆量子化回路９２から出力される第２階層差分間引きデータＤ８８′と第２階層予測データＤ１００′とを用いて、図７で示された間引き回路８２で間引かれた第２階層画素を生成する。また、第３階層復号データＤ８９′に基づいて第１の適応予測回路１０１′によつて得られた第２階層予測データＤ１００′は、第２階層の逆量子化回路９２から出力される第２階層差分間引きデータＤ８８′に加算される。この加算により得られる第２階層間引き復号データＤ９０′は、画素生成回路９５によつて生成された第２階層画素Ｄ９１′と合成され、第２階層復号画像データＤ９２′となる。
In the image signal decoding apparatus 90 ′ according to the third embodiment, the first
また、第２階層復号データＤ９２′を入力する第２の適応予測回路１０２′は、図７に示した適用予測回路１０２に対応するクラス分類適応処理を第２階層復号データＤ９２′に基づいて実行し、この結果得られる第１階層予測データＤ１０１′を画素生成回路９８に送出する。画素生成回路９８は、第１階層の逆量子化回路９１から出力される第１階層差分間引きデータＤ８７′と第１階層予測データＤ１０１′とを用いて、図７で示された間引き回路８４で間引かれた第１階層画素を生成する。また、第２階層復号データＤ９２′に基づいて第２の適応予測回路１０２′によつて得られた第１階層予測データＤ１０１′は、第１階層の逆量子化回路９１から出力される第１階層差分間引きデータＤ８７′に加算される。この加算により得られる第１階層間引き復号データＤ９３′は、画素生成回路９８によつて生成された第１階層画素Ｄ９４′と合成され、第１階層復号画像データＤ９５′となる。
Further, the second
以上の第３実施例の構成によれば、画像信号符号化装置１００の差分回路８３及び８１から得られる第１階層差分データＤ７１′及び第２階層差分データＤ７０′の残差を一段と小さくできるので、伝送情報量を一段と低減し得る画像信号符号化装置１００を実現できる。
According to the configuration of the third embodiment described above, the residual of the first layer difference data D71 ′ and the second layer difference data D70 ′ obtained from the
（４）他の実施例
なお、上述の実施例においては、３階層分の階層画像データＤ３１、Ｄ３４、Ｄ３５を生成し、これを圧縮符号化して伝送する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、順次平均値演算を繰り返すことにより４階層や５階層分の階層画像データを生成し、これを量子化によつて圧縮符号化して伝送する場合にも適用し得る。
(4) Other Embodiments In the above-described embodiment, the case has been described where hierarchical image data D31, D34, and D35 for three layers are generated and compressed and transmitted. The present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to the case where hierarchical image data for four or five layers is generated by sequentially repeating the average value calculation, and this is compressed and encoded by quantization and transmitted.
また、上述の実施例においては、下位階層の４画素を用いた平均値演算によつて上位階層の１画素を生成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば下位階層の６画素もしくはそれ以上の画素を用いた平均値演算によつて上位階層の１画素を生成するようにして階層画像データを生成するようにしても良い。 Further, in the above-described embodiment, the case where one pixel of the upper layer is generated by the average value calculation using the four pixels of the lower layer has been described. However, the present invention is not limited to this. Hierarchical image data may be generated by generating one pixel in the upper hierarchy by an average value calculation using pixels or more pixels.
また、上述した実施例においては、量子化器をすべて線形量子化器として記載したが、本発明はこれに限らず、非線型量子化や適応量子化、さらには、ダイナミツクレンジに応じた適用量子化などを適用してもよい。 In the above-described embodiments, all quantizers are described as linear quantizers. However, the present invention is not limited to this, and is applicable to nonlinear quantization, adaptive quantization, and dynamic range. Quantization or the like may be applied.
さらに、本発明の実施例は、ブロツク図を用いて示したハードウエアによつて実現しているが、本発明はこれに限らず、ＣＰＵやメモリなどを用いてソフトウエアで実現することも可能である。 Furthermore, although the embodiments of the present invention are realized by the hardware shown using the block diagram, the present invention is not limited to this, and can also be realized by software using a CPU or a memory. It is.
さらに上述の第１実施例においては、量子化回路４７、４８、４９の量子化ビツト数をそれぞれ１ビツト、４ビツト、１６ビツトに選定すると共に、上述の第２実施例においては、量子化回路８５、８６、８７の量子化ビツト数をそれぞれ１ビツト、２ビツト、４ビツトに選定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は上位階層の量子化回路ほど量子化幅を小さくして細かい量子化を行うようにすれば良い。
Further, in the first embodiment, the number of quantization bits of the
なお、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、さまざまな変形や応用例が考え得る。したがつて、本発明の要旨は、実施例に限定されるものではない。 Various modifications and application examples can be considered without departing from the gist of the present invention. Therefore, the gist of the present invention is not limited to the examples.
本発明は、画像処理分野で利用可能である。 The present invention can be used in the field of image processing.
４０、８０、１００……画像信号符号化装置、４３、４６……平均化回路、４２、４５、８２、８４……間引き回路、４７〜４９、８５〜８７……量子化回路、６０、９０、９０′……画像信号復号化装置、１０１、１０２、１０１′、１０２′……適応予測回路、Ｄ３１……入力画像データ、Ｄ３３……第２階層画像データ、Ｄ３５……第３階層画像データ、Ｄ４１、Ｄ７７、Ｄ７７′……第１階層符号化データ、Ｄ４２、Ｄ７８、Ｄ７８′……第２階層符号化データ、Ｄ４３、Ｄ７９、Ｄ７９′……第３階層符号化データ、Ｄ４４、Ｄ８０、Ｄ８０′……伝送画像データ、Ｄ５８、Ｄ８９、Ｄ８９′……第３階層復号画像データ、Ｄ６０、Ｄ９２、Ｄ９２′……第２階層復号画像データ、Ｄ６２、Ｄ９５、Ｄ９５′……第１階層復号画像データ、Ｄ７０、Ｄ７０′……第２階層差分データ、Ｄ７１、Ｄ７１′……第１階層差分データ、Ｄ１００、Ｄ１００′……第２階層予測データ、Ｄ１０１、Ｄ１０１′……第１階層予測データ、Ｚ……第３階層画素、Ｙ……第２階層画素、Ｘ……第１階層画素。 40, 80, 100... Image signal encoding device, 43, 46... Averaging circuit, 42, 45, 82, 84 .. Decimation circuit, 47 to 49, 85 to 87. , 90 ′ …… Image signal decoding apparatus, 101, 102, 101 ′, 102 ′ …… Adaptive prediction circuit, D31 …… Input image data, D33 …… Second layer image data, D35 …… Third layer image data , D41, D77, D77 ′... First layer encoded data, D42, D78, D78 ′... Second layer encoded data, D43, D79, D79 ′... Third layer encoded data, D44, D80, D80 '... Transmission image data, D58, D89, D89' ... Third layer decoded image data, D60, D92, D92 '... Second layer decoded image data, D62, D95, D95' ... First layer decoding image , D70, D70 '... 2nd layer difference data, D71, D71' ... 1st layer difference data, D100, D100 '... 2nd layer prediction data, D101, D101' ... 1st layer prediction data , Z: third layer pixel, Y: second layer pixel, X: first layer pixel.
Claims (9)
各階層画像データの複数の画素値を平均演算し、上位階層画像データを生成するステツプと、
解像度の最も低い最上位階層を除く各階層画像データについて、当該各階層画像データと隣接上位階層画像データの差分を演算し、階層差分データを形成するステツプと、
上記各階層の階層差分データについて、隣接上位階層の差分データ及び自分の階層の差分データを用いた算術演算によつて復元できる差分画素データを間引き、残りの画素で形成される間引きデータを形成するステツプと、
上記最上位階層画像データ及び上記最上位階層を除く各階層の間引きデータをそれぞれ量子化によつて圧縮符号化し、複数の階層符号化データを生成する量子化ステツプと
からなり、
上記量子化ステツプでは、上位階層のデータほど細かく量子化するようになされている
ことを特徴とする画像信号符号化方法。 In an image signal encoding method for generating a plurality of hierarchical image data having different resolutions from input image data and encoding each hierarchical image data,
A step of averaging a plurality of pixel values of each hierarchical image data to generate upper hierarchical image data;
For each layer image data excluding the highest layer having the lowest resolution, a step of calculating a difference between each layer image data and the adjacent upper layer image data to form layer difference data;
With respect to the hierarchical difference data of each layer, the difference pixel data that can be restored by the arithmetic operation using the difference data of the adjacent upper layer and the difference data of the own layer is thinned, and the thinned data formed by the remaining pixels is formed. Steps,
The quantization step for compressing and encoding the thinned data of each layer excluding the highest layer image data and the highest layer by quantization, respectively, and generating a plurality of layer encoded data,
In the quantization step, the higher-level data is quantized more finely. An image signal encoding method, wherein:
各階層画像データの複数の画素値を平均演算し、上位階層画像データを生成する画像データ生成手段と、
解像度の最も低い最上位階層データを除く各階層画像データについて、当該各階層画像データと隣接上位階層画像データの差分を演算し、階層差分データを形成する差分データ形成手段と、
上記各階層の階層差分データについて、隣接上位階層の差分データ及び自分の階層の差分データを用いた算術演算によつて復元できる差分画素データを間引き、残りの画素で形成される間引きデータを形成する間引きデータ形成手段と、
上記最上位階層画像データ及び上記最上位階層を除く各階層の間引きデータをそれぞれ量子化によつて圧縮符号化し、複数の階層符号化データを生成する量子化手段と
からなり、
上記量子化手段では、上位階層のデータほど細かく量子化するようになされている
ことを特徴とする画像信号符号化装置。 In an image signal encoding device for generating a plurality of hierarchical image data having different resolutions from input image data and encoding each hierarchical image data,
Image data generating means for averaging a plurality of pixel values of each hierarchical image data and generating higher hierarchical image data;
For each layer image data excluding the highest layer data with the lowest resolution, a difference data forming unit that calculates a difference between each layer image data and the adjacent upper layer image data and forms layer difference data;
With respect to the hierarchical difference data of each layer, the difference pixel data that can be restored by the arithmetic operation using the difference data of the adjacent upper layer and the difference data of the own layer is thinned, and the thinned data formed by the remaining pixels is formed. Thinning data forming means;
The uppermost layer image data and the thinned-out data of each layer excluding the uppermost layer are respectively compression-encoded by quantization, and a quantization unit that generates a plurality of layer-encoded data,
An image signal encoding apparatus characterized in that the quantization means finely quantizes higher-layer data.
上記量子化手段では、上位階層の生成に使用される画素数と、該上位階層における最下位層からの段数とを基準として、上位階層のデータほど細かく量子化される量子化ビツト数が設定される
ことを特徴とする画像信号符号化装置。 In claim 2,
In the quantization means, the number of quantization bits that are quantized more finely as the data of the upper layer is set on the basis of the number of pixels used for generation of the upper layer and the number of stages from the lowest layer in the upper layer. An image signal encoding device characterized by the above.
上記差分データ形成手段は、上記各階層画像データと、上記隣接上位階層画像データを用いて所定の予測演算処理によつて予測生成した隣接下位階層画像データとの差分を演算し、上記階層差分データを形成する
ことを特徴とする画像信号符号化装置。 In claim 2,
The difference data forming means calculates a difference between each layer image data and the adjacent lower layer image data predicted and generated by a predetermined prediction calculation process using the adjacent upper layer image data, and the layer difference data An image signal encoding device characterized by comprising:
上記差分データ形成手段は、上記各階層画像データと、上記隣接上位階層画像データを用いて所定の予測演算処理によつて予測生成した隣接下位階層画像データとの差分を演算し、上記階層差分データを形成する
ことを特徴とする画像信号符号化装置。 In claim 3,
The difference data forming means calculates a difference between each layer image data and the adjacent lower layer image data predicted and generated by a predetermined prediction calculation process using the adjacent upper layer image data, and the layer difference data An image signal encoding device characterized by comprising:
各階層画像データの複数の画素値を平均演算し、上位階層画像データを生成するステツプと、
解像度の最も低い最上位階層データを除く各階層画像データについて、当該各階層画像データと隣接上位階層画像データの差分を演算し、階層差分データを形成するステツプと、
上記各階層の階層差分データについて、隣接上位階層の差分データ及び自分の階層の差分データを用いた算術演算によつて復元できる差分画素データを間引き、残りの画素で形成される間引きデータを形成するステツプと、
上記最上位階層画像データ及び上記最上位階層を除く各階層の間引きデータをそれぞれ量子化によつて圧縮符号化し、伝送画像データとして複数の階層符号化データを生成する量子化ステツプと、
上記伝送画像データを伝送するステツプと
からなり、
上記量子化ステツプでは、上位階層のデータほど細かく量子化するようになされている
ことを特徴とする画像信号伝送方法。 In an image signal transmission method for generating a plurality of hierarchical image data having different resolutions from input image data, encoding each hierarchical image data, and transmitting the encoded data,
A step of averaging a plurality of pixel values of each hierarchical image data to generate upper hierarchical image data;
For each layer image data excluding the highest layer data having the lowest resolution, a step of calculating a difference between each layer image data and the adjacent upper layer image data to form layer difference data;
With respect to the hierarchical difference data of each layer, the difference pixel data that can be restored by the arithmetic operation using the difference data of the adjacent upper layer and the difference data of the own layer is thinned, and the thinned data formed by the remaining pixels is formed. Steps,
A quantization step for compressing and encoding the thinned data of each layer excluding the top layer image data and the top layer by quantization, and generating a plurality of layer encoded data as transmission image data;
Comprising the steps of transmitting the transmission image data,
In the quantization step, the higher-level data is quantized more finely. An image signal transmission method characterized in that:
上記量子化ステツプでは、上位階層の生成に使用される画素数と、該上位階層における最下位層からの段数とを基準として、上位階層のデータほど細かく量子化される量子化ビツト数が設定される
ことを特徴とする画像信号伝送方法。 In claim 6,
In the quantization step, the number of quantization bits that are quantized more finely as the upper layer data is set on the basis of the number of pixels used to generate the upper layer and the number of stages from the lowest layer in the upper layer. An image signal transmission method characterized by the above.
上記階層差分データを形成するステツプでは、上記各階層画像データと、上記隣接上位階層画像データを用いて所定の予測演算処理によつて予測生成した隣接下位階層画像データとの差分を演算し、上記階層差分データを形成する
ことを特徴とする画像信号伝送方法。 In claim 6,
In the step of forming the hierarchy difference data, the difference between each of the hierarchy image data and the adjacent lower hierarchy image data predicted and generated by a predetermined prediction calculation process using the adjacent upper hierarchy image data is calculated, An image signal transmission method characterized by forming hierarchical difference data.
上記階層差分データを形成するステツプでは、上記各階層画像データと、上記隣接上位階層画像データを用いて所定の予測演算処理によつて予測生成した隣接下位階層画像データとの差分を演算し、上記階層差分データを形成する
ことを特徴とする画像信号伝送方法。 In claim 7,
In the step of forming the hierarchy difference data, the difference between each of the hierarchy image data and the adjacent lower hierarchy image data predicted and generated by a predetermined prediction calculation process using the adjacent upper hierarchy image data is calculated, An image signal transmission method characterized by forming hierarchical difference data.
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