JPH07107294A - Device for encoding picture - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To reduce encoding error and to improve the reproduction by providing a means which extracts the specific part in a screen and a processing means performing the processing to reduce the encoding error than that of other parts. CONSTITUTION:Picture data are divided into plural blocks by a block dividing circuit 101 and are inputted to a polygon calculation circuit 105 and to an edge detection circuit 102. The circuit 102 calculates the edge position in each block and the inclination of the edge. A weighting table decision circuit 103 accepts the result and decides the weight coefficient for each picture element for weighting. A base function calculation circuit 104 calculates a base function matrix C by the specific formula when the circuit 103 decides the matrix W of the weight coefficient. The circuit 105 uses the matrix of the picture element value from the matrix W and the matrix C, and the matrix of the picture element value from the circuit 11 to calculate the matrix of the polygon vertex value. The polygon vartex value is quantized by a quantization circuit 106 and is sent at the side of decoding.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、画面内の画素値変化を
曲面で表現し、その曲面を発生させるために必要な情報
を符号化して伝送する画像の符号化システムにおいて、
特定部分の符号化誤差を減少させ、その部分の復号画像
の画質を向上させることが出来る画像符号化装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image coding system for expressing changes in pixel values on a screen by a curved surface and coding and transmitting information necessary for generating the curved surface.
The present invention relates to an image coding apparatus capable of reducing the coding error of a specific portion and improving the image quality of a decoded image of that portion.

【０００２】[0002]

【従来の技術】マルチメディアシステムにおいて、画像
データはユーザに与える視覚効果という点で最も重要な
メディアの一つであるが、その莫大な情報量を効率よく
符号化するための圧縮技術の導入も不可欠である。その
ため従来より、ＤＣＴ（離散コサイン変換）やＶＱ（ベ
クトル量子化）等の各種方式が検討されてきた。2. Description of the Related Art In a multimedia system, image data is one of the most important media in terms of the visual effect given to the user. However, the introduction of a compression technique for efficiently encoding a huge amount of information has been introduced. It is essential. Therefore, various methods such as DCT (discrete cosine transform) and VQ (vector quantization) have been studied conventionally.

【０００３】ここで、画像を実際に表示する際には、拡
大／縮小、回転、変形等の画像処理技術を必要とする場
合があるが、これら各種画像処理が原画像の各画素に対
してではなく、その画素数よりも少ない数の圧縮データ
に対して適用できれば、処理画像の蓄積、伝送、表示が
一段と効率的になる。Here, when actually displaying an image, there are cases where image processing techniques such as enlargement / reduction, rotation, and deformation are required, but these various image processings are applied to each pixel of the original image. Instead, if it can be applied to compressed data of a number smaller than the number of pixels, storage, transmission, and display of processed images will be more efficient.

【０００４】しかしながら、従来のＤＣＴやＶＱでは、
蓄積あるいは伝送する情報がＤＣＴ変換面の係数や、再
生ベクトルの番号等であったため、圧縮データに対する
画像処理の適用は困難であった。However, in the conventional DCT and VQ,
Since the information to be stored or transmitted is the coefficient of the DCT conversion plane, the number of the reproduction vector, etc., it is difficult to apply the image processing to the compressed data.

【０００５】一方、Ｂ−スプライン曲面やベツィエ曲面
は、各ポリゴン頂点とそこから発生する曲面との関係
が、アフィン変換等の画像処理によって影響を受けない
ことが知られている。従って、曲面上の点の値を画像デ
ータに対応させ、この曲面を発生させるポリゴン頂点を
符号化対象にするような圧縮方式が確立できれば、圧縮
されたポリゴン頂点値に画像処理を与えるだけで元のデ
ータに処理を施したのと同様な結果を得ることが可能に
なる。On the other hand, it is known that in the B-spline curved surface and the Bezier curved surface, the relationship between each polygon vertex and the curved surface generated therefrom is not affected by image processing such as affine transformation. Therefore, if a compression method can be established in which the values of the points on the curved surface correspond to the image data and the polygon vertices that generate this curved surface are to be encoded, it is possible to simply apply image processing to the compressed polygon vertex values. It is possible to obtain a result similar to that obtained by processing the data of.

【０００６】次に、この様な利点を有する上記曲面を圧
縮符号化に応用する場合の手法を、Ｂ−スプライン曲面
を例にあげて説明する。Ｂ−スプライン曲面上の点の値
は、指定されたポリゴン頂点値に対する荷重平均によっ
て決定され、一般に次式で表現される（例えば、山口富
士夫訳“コンピュータグラフィックス”（日刊工業新聞
社）参照）。Next, a method for applying the above-mentioned curved surface having such advantages to compression coding will be described by taking a B-spline curved surface as an example. The value of the point on the B-spline curved surface is determined by the weighted average with respect to the specified polygon vertex value, and is generally expressed by the following formula (see, for example, "Computer Graphics" translated by Fujio Yamaguchi (Nikkan Kogyo Shimbun)). .

【０００７】[0007]

【数１】 [Equation 1]

【０００８】ここで、Ｄは曲面上の点の値、（ｕ，ｗ）
は互いに直交する座標軸方向に定義されたパラメータで
ある。また、Ｂ_stはポリゴン頂点を示し、ｎ＋１，ｍ＋
１はそれぞれｕ方向，ｗ方向のポリゴン頂点数である。
さらに、Ｎ_sp(u) はｕ方向における位数ｐの基底関数
（荷重平均をとるための関数）、Ｍ_tq(w) はｗ方向にお
ける位数ｑの基底関数である。Where D is the value of a point on the curved surface, (u, w)
Is a parameter defined in the coordinate axis directions orthogonal to each other. In addition, B _st indicates a polygon vertex, and n + 1, m +
1 is the number of polygon vertices in the u and w directions, respectively.
Further, N _sp (u) is a basis function of order p in the u direction (function for taking the weighted average), and M _tq (w) is a basis function of order q in the w direction.

【０００９】原画像の垂直および水平方向をそれぞれ式
（１）のｕ，ｗ方向に設定し、その値Ｄ(u,w) を画素値
に対応させる。そして、この曲面を発生させるためのポ
リゴン頂点値Ｂ_stを最終的な符号化対象とする。４×４
ポリゴンで８画素×８画素ブロックの画素値変化を表現
する場合の例を図７に示す。The vertical and horizontal directions of the original image are set in the u and w directions of equation (1), and the value D (u, w) is made to correspond to the pixel value. Then, the polygon vertex value B _st for generating this curved surface is the final encoding target. 4x4
FIG. 7 shows an example of expressing a pixel value change of an 8 pixel × 8 pixel block with a polygon.

【００１０】いま、各画素値に対応するＤのパラメータ
を（ｕ_k ，ｗ_h ）（ｋ＝１，２，…，Ｌ₁ 、ｈ＝１，
２，…，Ｌ₂ ：Ｌ₁ ，Ｌ₂ はそれぞれ垂直，水平方向の
画素数）とすると、以下に示すような表記の簡略化が行
える。[0010] Now, the parameters of the D corresponding to each pixel value _{(u k, w h) (} k = 1,2, ..., L 1, h = 1,
2, ..., L ₂ : L ₁ and L ₂ are the numbers of pixels in the vertical and horizontal directions, respectively, the following notation can be simplified.

【００１１】 （ｕ_k ，ｗ_h ）→ｚ_i （ｉ＝１，２，…，Ｌ：Ｌ＝Ｌ₁ ×Ｌ₂ ） Ｂ_st→Ｂ_j （ｊ＝１，２，…，Ｈ：Ｈ＝(n+1)(m+1)） Ｎ_sp(u_k ）Ｍ_tq(w_h ）→Ｋ_j (z_i ） この簡略化に従って式（１）を書き直すと、[0011] _{(u k, w h) →} z i (i = 1,2, ..., L: L = L 1 × L 2) B st → B j (j = 1,2, ..., H: H = (n + 1) (m + 1)) N _sp (u _k ) M _tq (w _h ) → K _j (z _i ). Rewriting equation (1) according to this simplification,

【００１２】[0012]

【数２】 となる。[Equation 2] Becomes

【００１３】さらに、以下に示すような行列を定義す
る。 Ｂ＝［Ｂ₁ Ｂ₂ Ｂ₃ … Ｂ_H ］^t （３−ａ） Ｄ＝［Ｄ(Z₁ ）Ｄ(Z₂ ）… Ｄ(Z_L ）］^t （３−ｂ）Further, the following matrix is defined. _{B = [B 1 B 2 B} 3 ... B H] t (3-a) D = [D (Z 1) D (Z 2) ... D (Z L)] t (3-b)

【００１４】[0014]

【数３】 式（３−ａ）〜（３−ｃ）を用いると、式（２）は、 Ｄ＝ＣＢ （４） と書ける。従って、もしＬ＝Ｈ（原信号のデータ数とポ
リゴン頂点数が等しい）であれば、基底関数行列Ｃの逆
行列Ｃ^-1を用いてポリゴン頂点値は以下のように求めら
れる。[Equation 3] Using equations (3-a) to (3-c), equation (2) can be written as D = CB (4). Therefore, if L = H (the number of data of the original signal is equal to the number of polygon vertices), the polygon vertex value is obtained as follows using the inverse matrix C ⁻¹ of the basis function matrix C.

【００１５】 Ｂ＝Ｃ^-1Ｄ （５） 式（５）を用いてデータは完全に復元できるが、ポリゴ
ン頂点値の符号化によって圧縮を行うという観点に立て
ば、Ｌ＞Ｈとなる必要がある。この時、Ｃは正方行列に
ならず、このままではＢを計算することが出来ない。そ
のため、原信号との二乗誤差最小という条件でＢの近似
解を求めて、復元データを得る手法を導入する。いま原
画像の画素値ｆ_i とすると、式（２）における曲面上の
点Ｄ(z_i ）がもつ原信号との二乗誤差の合計Ｅ(D) は、B = C ⁻¹ D (5) Although the data can be completely restored by using the equation (5), L> H needs to be satisfied from the viewpoint of performing compression by encoding the polygon vertex values. is there. At this time, C does not become a square matrix, and B cannot be calculated as it is. Therefore, a method for obtaining the restored data by obtaining an approximate solution of B under the condition that the square error with the original signal is minimum is introduced. Assuming that the pixel value f _{i of the} original image, the sum E (D) of the squared error of the point D (z _i ) on the curved surface in equation (2) with the original signal is

【００１６】[0016]

【数４】 となる。二乗誤差最小という条件は、式（６）に対する
偏微分が全てのｊにおいて零になることを意味する。従
って、[Equation 4] Becomes The condition that the squared error is minimum means that the partial derivative with respect to the equation (6) becomes zero at all j. Therefore,

【００１７】[0017]

【数５】 よって、式（２）を代入して整理すると、[Equation 5] Therefore, by substituting equation (2) and rearranging,

【００１８】[0018]

【数６】 [Equation 6]

【００１９】式（８）は先に定義した行列Ｂ，Ｃおよび
その転置行列Ｃ^t を用いて、 Ｃ^t ＣＢ＝Ｃ^t Ｆ （９） ただし Ｆ＝［ｆ₁ ｆ₂ … ｆ_L ］^t と書ける。Ｃ^t Ｃは正方行列となるので、原信号との二
乗誤差最小の条件を満たす近似曲面生成のためのポリゴ
ン頂点値は以下の式で求めることができる。Equation (8) uses the matrices B and C defined above and the transposed matrix C ^t thereof, and C ^t CB = C ^t F (9) where F = [f ₁ f ₂ ... f _L ] ^t Can write Since ^CtC is a square matrix, the polygon vertex value for generating an approximate curved surface that satisfies the condition of the minimum squared error from the original signal can be obtained by the following formula.

【００２０】 Ｂ＝（Ｃ^t Ｃ）^-1Ｃ^t Ｆ （１０） 符号化の対象になるのはこのＢであり、その再生データ
Ｂ′を用いて、復号側ではＦの再生データＦ′が以下の
式で求められる。B = (C ^t C) ⁻¹ C ^t F (10) It is this B that is the target of encoding, and the reproduction data B ′ is used to reproduce the reproduction data F ′ of F on the decoding side. It is calculated by the following formula.

【００２１】 Ｆ′＝ＣＢ′ （１１） ここで、上記符号化プロセスを実行する画像符号化回路
の要部構成を図８に示す。まず、ブロック分割回路８０
１で入力画面がブロックに分割され（図７の例の場合は
８画素×８画素ブロック）、ポリゴン計算回路で符号化
すべきポリゴン頂点値が計算される（図７の例の場合は
４×４の計１６個のポリゴン頂点値）。この時、基底関
数計算回路８０３には式（３−ｃ）のマトリクスが用意
されており、ポリゴン計算回路８０２ではブロック分割
回路８０１からのデータ（式（９）のＦ）と基底関数計
算回路８０３にある基底関数とを用いて式（１０）の計
算が行われ、ポリゴン頂点値Ｂが計算される。各ポリゴ
ン頂点値は量子化回路８０４で量子化され、復号側へ伝
送される。F ′ = CB ′ (11) Here, FIG. 8 shows a main configuration of an image encoding circuit that executes the above encoding process. First, the block division circuit 80
In 1, the input screen is divided into blocks (8 pixel × 8 pixel block in the example of FIG. 7), and the polygon vertex value to be encoded is calculated by the polygon calculation circuit (4 × 4 in the example of FIG. 7). A total of 16 polygon vertex values). At this time, the matrix of the formula (3-c) is prepared in the basis function calculation circuit 803, and the polygon calculation circuit 802 calculates the data (F in the formula (9)) from the block division circuit 801 and the basis function calculation circuit 803. The equation (10) is calculated using the basis function in (1) and the polygon vertex value B is calculated. Each polygon vertex value is quantized by the quantization circuit 804 and transmitted to the decoding side.

【００２２】このように従来の手法は、画素値変化を曲
面で表現しようとする各領域（画像を予めブロック分割
した場合の各ブロック）について、画素値変化と曲面変
化との単なる二乗誤差最小を条件としてポリゴン頂点値
を求めていた。As described above, according to the conventional method, the simple square error minimum between the pixel value change and the curved surface change is calculated for each area (each block when the image is divided into blocks) in which the pixel value change is expressed by the curved surface. The polygon vertex value was calculated as a condition.

【００２３】一般に圧縮符号化を行う場合は、高周波成
分を切り捨てることによって高い圧縮率を達成しようと
するため、急峻なエッジが表現出来なくなってぼけを生
じる。また、ブロック単位に圧縮処理を行うため、ブロ
ック間の画素値変化の連続性が考慮されておらず、その
結果ブロック境界部での画素値変化の不連続に起因する
ブロック歪みが発生する。ぼけやブロック歪みに対して
は、その部分に何等かの適応的処理を施して画像の再現
性を向上させる事が望ましい。しかし上述した手法につ
いては、単に画素値変化と曲面変化との二乗誤差最小を
満足しているのみであり、この様なエッジやブロック間
の画素値変化の連続性が考慮されていないため、その部
分の画質劣化を招く結果となっていた。In general, when compression coding is performed, it is attempted to achieve a high compression rate by discarding high frequency components, so that sharp edges cannot be expressed and blurring occurs. Further, since the compression process is performed in block units, continuity of pixel value changes between blocks is not taken into consideration, and as a result, block distortion occurs due to discontinuity of pixel value changes at block boundaries. For blurring and block distortion, it is desirable to perform some adaptive processing on that portion to improve image reproducibility. However, the above-described method merely satisfies the minimum squared error between the change in the pixel value and the change in the curved surface, and the continuity of the change in the pixel value between such edges and blocks is not taken into consideration. As a result, the image quality of a part is deteriorated.

【００２４】[0024]

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
画面内の画素値変化を曲面で表現しようとする従来の手
法では、単に画素値変化と曲面変化との二乗誤差最小の
みを拘束条件にして圧縮処理を行っており、エッジの再
現性やブロック間の画素値変化の連続性が考慮されてい
ないため、その部分でぼけやブロック歪み等の画質劣化
を招くという問題があった。As described above,
In the conventional method of expressing the pixel value change on the screen with a curved surface, the compression process is performed only with the minimum squared error between the pixel value change and the curved surface change as a constraint condition. Since the continuity of the change in the pixel value is not taken into consideration, there is a problem that the image quality deterioration such as blurring and block distortion is caused at that portion.

【００２５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、エッジ部分の再現性やブロック間の画
素値変化の連続性を考慮した圧縮処理を行い、これらの
部分の再現性を向上させる画像符号化装置を提供するこ
とを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above problems, and performs compression processing in consideration of the reproducibility of edge portions and the continuity of pixel value changes between blocks to improve the reproducibility of these portions. An object is to provide an improved image encoding device.

【００２６】[0026]

【課題を解決するための手段】本発明では、画面内の画
素値変化を曲面で表現し、その曲面を発生させるために
必要な情報を符号化する画像符号化装置において、該画
面内の特定部分を抽出する抽出手段と、該特定部分に対
して、その符号化誤差を他の部分より小さくするための
処理を施す処理手段とを備えたことを特徴とする。According to the present invention, in an image coding apparatus that expresses a pixel value change in a screen with a curved surface and codes information necessary for generating the curved surface, It is characterized in that it is provided with an extracting means for extracting a part and a processing means for performing a process for making the coding error of the specific part smaller than other parts.

【００２７】前記特定部分は、画像をブロックに分割し
た際のブロック境界部またはブロック内に存在するエッ
ジ部の少なくとも一方とすると好ましい。前記曲面とし
てＢ−スプライン曲面またはベツィエ曲面を利用し、前
記情報には少なくともポリゴン頂点値を含むようにすれ
ば好ましい。It is preferable that the specific portion is at least one of a block boundary portion when the image is divided into blocks or an edge portion existing in the block. It is preferable to use a B-spline curved surface or a Bezier curved surface as the curved surface, and to include at least the polygon vertex value in the information.

【００２８】また、前記処理手段は、当該特定部分の符
号化誤差の評価に重み付け処理を施し、または該特定部
分を発生させるポリゴン頂点を多重頂点とする処理を施
すようにすると良い。後者の場合、前記情報には、さら
に多重頂点の位置や多重度などの他の付加情報を含ませ
れば良い。Further, it is preferable that the processing means performs a weighting process on the evaluation of the coding error of the specific portion, or a process of making the polygon vertices that generate the specific portion a multiple vertex. In the latter case, the information may further include other additional information such as the positions of multiple vertices and the multiplicity.

【００２９】[0029]

【作用】本発明の画像符号化装置では、符号化すべき画
面内における特定部分、例えば画像をブロックに分割し
た際のブロック境界部分やブロック内に存在するエッジ
部分を抽出し、該部分の符号化誤差を他の部分より小さ
くするための処理を施した後に、該画面を符号化する。In the image coding apparatus of the present invention, a specific portion in a screen to be coded, for example, a block boundary portion when an image is divided into blocks or an edge portion existing in the block is extracted, and the portion is coded. The screen is coded after a process for making the error smaller than the other portions.

【００３０】この結果、所望の部分の符号化性能を向上
させることができる。特に、エッジ部分の再現性やブロ
ック間の画素値変化の連続性を考慮して、該部分の符号
化誤差を他の部分より小さくすることができるので、従
来問題となっていたこれら部分の画質劣化を削減するこ
とが可能となる。As a result, the coding performance of the desired part can be improved. In particular, considering the reproducibility of the edge part and the continuity of pixel value changes between blocks, the coding error of that part can be made smaller than that of other parts. It is possible to reduce deterioration.

【００３１】[0031]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明の第１の実施例に係る画像符号化
装置の要部構成を示すブロック図である。この画像符号
化装置は、ブロック分割回路１０１、エッジ検出回路１
０２、重みテーブル１０３、基底関数計算回路１０４、
ポリゴン計算回路１０５、量子化回路１０６を備える。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the main configuration of an image coding apparatus according to the first embodiment of the present invention. This image coding apparatus includes a block division circuit 101 and an edge detection circuit 1.
02, weight table 103, basis function calculation circuit 104,
A polygon calculation circuit 105 and a quantization circuit 106 are provided.

【００３２】本実施例は、前述したＢ−スプライン曲面
を用いた圧縮符号化に本発明を適用したものであり、画
素値変化と曲面変化との二乗誤差を計算する従来の式
（６）に改良を加え、再現性を高めたい部分の誤差がよ
り大きく誤差評価値に反映するような重み付け処理を行
う手法を導入している点に特徴がある。In the present embodiment, the present invention is applied to the compression coding using the B-spline curved surface described above, and the conventional formula (6) for calculating the square error between the pixel value change and the curved surface change is applied. It is characterized in that it introduces a method of performing a weighting process so that the error of the portion for which the reproducibility is desired to be improved is further reflected and reflected in the error evaluation value.

【００３３】以下、上記手法に関する理論について説明
する。なお、本実施例では、前述した式（１）〜（５）
はそのまま用いるので、詳細な説明は省略する。まず、
本実施例では、前述した式（６）の誤差評価式の代わり
に以下のような評価式を導入する。The theory of the above method will be described below. In addition, in the present embodiment, the above-described equations (1) to (5)
Is used as it is, and detailed description thereof will be omitted. First,
In the present embodiment, the following evaluation formula is introduced in place of the error evaluation formula of formula (6) described above.

【００３４】[0034]

【数７】 [Equation 7]

【００３５】ここで、Ｗ_i は位置ｉにおける二乗誤差の
重み係数であり、Ｗ_i ＞０を満たす。つまり、Ｗ_i が全
て１であれば式（１２）は式（６）に一致することにな
る。従って、このＷ_i を１より大きく設定することは、
その部分の誤差が他より大きく評価値に反映するような
重み付け処理を行うことに相当する。式（１２）を式
（６）の場合と同様に全てのｊについてＢ_j の偏微分式
＝０と設定して整理すると、Here, W _i is a weighting coefficient of the squared error at the position i, and W _i > 0 is satisfied. In other words, if W _i is all 1, then equation (12) matches equation (6). Therefore, setting this W _i larger than 1
This is equivalent to performing weighting processing so that the error in that portion is reflected in the evaluation value more than others. As in the case of the equation (6), when the equation (12) is set as the partial differential equation of B _j = 0 for all j, and arranged,

【００３６】[0036]

【数８】 式（１３）は、先に定義した行列Ｂ，Ｃおよびその転置
行列Ｃ^t を用いて、[Equation 8] Expression (13) is obtained by using the matrices B and C defined above and the transposed matrix C ^t thereof,

【００３７】[0037]

【数９】 と書ける。Ｃ^t Ｃは正方行列となるので、特定部分に重
み付けを行った状態での原信号との二乗誤差最小の条件
を満たす近似曲面生成のためのポリゴン頂点値は、以下
の式で求めることができる。[Equation 9] Can be written. Since C ^t C is a square matrix, the polygon vertex value for generating the approximated curved surface that satisfies the condition of the minimum squared error from the original signal in the state where the specific portion is weighted can be obtained by the following formula. .

【００３８】 Ｂ＝（Ｃ^t ＷＣ）^-1Ｃ^t ＷＦ （１５） 符号化の対象になるのはこのＢである。ここで求められ
たポリゴン頂点から発生した曲面は、Ｗ_i によって重み
付けされた部分の誤差が、重み付けされていない他の部
分より少なくなるように設定されたことになるので、こ
の部分の再現性が重み付け処理をする以前に比べて向上
することになる。B = (C ^t WC) ⁻¹ C ^t WF (15) It is this B that is the target of encoding. In the curved surface generated from the polygon vertices obtained here, the error of the portion weighted by W _i is set to be smaller than that of the other unweighted portions, so that the reproducibility of this portion is It will be improved compared to before the weighting process.

【００３９】次に、図１に示す画像符号化装置の各構成
部分の動作を説明する。符号化すべき入力画面の画像デ
ータは、ブロック分割回路１０１により複数のブロック
に分割された後、ポリゴン計算回路１０５に入力される
とともにエッジ検出回路１０２に入力される。Next, the operation of each component of the image coding apparatus shown in FIG. 1 will be described. The image data of the input screen to be encoded is divided into a plurality of blocks by the block division circuit 101, and then input to the polygon calculation circuit 105 and the edge detection circuit 102.

【００４０】このエッジ検出回路１０２では、各ブロッ
ク内のエッジ位置とエッジの急峻度が計算される。例え
ば、互いに隣り合う画素値差分が予め設定されている域
値以上の部分をエッジと判定する。The edge detection circuit 102 calculates the edge position and the steepness of the edge in each block. For example, a portion where the pixel value difference adjacent to each other is equal to or larger than a preset threshold value is determined as an edge.

【００４１】重みテーブル決定回路１０３では、エッジ
検出回路１０２の結果を受けて、重み付けするための各
画素に対する重み係数Ｗ_i を決定する。例えば、図２に
示すように、ブロック内のエッジが図中の２０３のよう
に検出されたとすると、その周辺部分のみを１より大き
い数値（ここでは１０）とし、それ以外の部分を１とす
る。あるいは、図３のように、エッジ部分から遠くなる
にしたがって重み係数を小さくしていっても良い。ある
いはまた、エッジ検出回路１０２で計算した隣接画素値
差分に比例する重み係数を各画素ごとに設定する手法で
も良い。なお、ここでは重み付けしたい部分に１より大
きな値を設定したが、Ｗ_i ＞０を満す限りは、どのよう
な値を設定しても構わない。従って、重み付けしたい部
分を１のままとし、それ以外の部分を０＜Ｗ_i ＜１の値
に設定することも可能である。また同じ理由により、小
数点付きの重み係数を設定しても良い。The weight table determination circuit 103 receives the result of the edge detection circuit 102 and determines the weight coefficient W _i for each pixel for weighting. For example, as shown in FIG. 2, if an edge in a block is detected as indicated by 203 in the figure, only the peripheral portion thereof is set to a numerical value larger than 1 (here, 10), and the other portion is set to 1. . Alternatively, as shown in FIG. 3, the weighting factor may be reduced as the distance from the edge portion increases. Alternatively, a method may be used in which a weighting coefficient proportional to the adjacent pixel value difference calculated by the edge detection circuit 102 is set for each pixel. Although a value larger than 1 is set in the portion to be weighted here, any value may be set as long as W _i > 0 is satisfied. Therefore, it is possible to leave the portion to be weighted as 1 and set the other portion to a value of 0 <W _i <1. For the same reason, a weighting coefficient with a decimal point may be set.

【００４２】以上はエッジ部分の再現性に注目した重み
係数の設定手法であるが、ブロック歪み削減に注目する
事も出来る。この場合は、ブロック境界部分の再現性を
高めることになるため、例えば図４のように隣接ブロッ
クとの境界部分に重み付けをすれば良い。なお重み付け
の手法とその値は、図２，図３で説明した各種方法がす
べてここでも適用可能である。また、エッジ部分とブロ
ック境界部分に同時に重み付けをすることにより、エッ
ジの再現性とブロック境界部分の再現性とを同時に高め
ることも可能である。The above is the method of setting the weighting coefficient, which pays attention to the reproducibility of the edge portion, but it is possible to pay attention to the block distortion reduction. In this case, since the reproducibility of the block boundary portion is improved, the boundary portion with the adjacent block may be weighted as shown in FIG. 4, for example. As the weighting method and its value, all of the various methods described in FIGS. 2 and 3 can be applied here. Further, by weighting the edge portion and the block boundary portion at the same time, the reproducibility of the edge and the reproducibility of the block boundary portion can be simultaneously improved.

【００４３】このようにして、重みテーブル決定回路１
０３によって重み係数の行列Ｗが決定されると、基底関
数計算回路１０４にて前述した式（３−ｃ）で表される
基底関数行列Ｃが計算される。In this way, the weight table determination circuit 1
When the matrix W of weighting factors is determined by 03, the basis function calculation circuit 104 calculates the basis function matrix C represented by the above-described equation (3-c).

【００４４】そして、ポリゴン計算回路１０５にて、重
み係数の行列Ｗ、基底関数行列Ｃ、及びブロック分割回
路１０１から与えられたブロック化された原画像の画素
値の行列Ｆを用いて、式（１５）によりポリゴン頂点値
の行列Ｂが計算される。Then, in the polygon calculation circuit 105, using the matrix W of weighting factors, the basis function matrix C, and the matrix F of pixel values of the blocked original image given from the block division circuit 101, According to 15), the matrix B of polygon vertex values is calculated.

【００４５】この近似曲面生成のためのポリゴン頂点値
は、量子化回路１０６で量子化された後、図示しない手
段によって復号側へ伝送される。以上説明したように、
本実施例によれば、再現性を高めたい部分の誤差がより
大きく誤差評価値に反映するような重み付け処理を行う
ので、当該部分の符号化誤差が減少して再生画像の再現
性が向上し、従来問題となっていたエッジ部分のぼけや
ブロック歪み等の画質劣化を削減することが可能とな
る。The polygon vertex values for generating the approximate curved surface are quantized by the quantizing circuit 106 and then transmitted to the decoding side by means not shown. As explained above,
According to the present embodiment, since the weighting process is performed so that the error of the portion whose reproducibility is desired to be improved is reflected in the error evaluation value to a greater extent, the encoding error of the portion is reduced and the reproducibility of the reproduced image is improved. It is possible to reduce the image quality deterioration such as the blurring of the edge portion and the block distortion which has been a problem in the past.

【００４６】次に、本発明の第２の実施例に係る画像符
号化装置について説明する。図５に、本実施例の画像符
号化装置の要部構成を示す。この画像符号化装置は、ブ
ロック分割回路１０１、エッジ検出回路１０２、多重度
および多重頂点位置決定回路（以下、多重頂点決定回路
と言う）１２０、基底関数計算回路１０４、ポリゴン計
算回路１０５、量子化回路１０６を備える。Next, an image coding apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 shows the main configuration of the image coding apparatus according to this embodiment. This image coding apparatus includes a block division circuit 101, an edge detection circuit 102, a multiplicity and multiple vertex position determination circuit (hereinafter referred to as multiple vertex determination circuit) 120, a basis function calculation circuit 104, a polygon calculation circuit 105, and a quantization. A circuit 106 is provided.

【００４７】本実施例では、概略的な構成は前述した第
１の実施例とほぼ同様であるが、第１の実施例の重み係
数の行列Ｗを決定する重みテーブル決定回路１０３の代
りに、多重頂点決定回路１２０を設け、曲面を発生させ
る際に、エッジ部分付近の曲面を発生させるために使用
されるポリゴン頂点を多重頂点にして、その部分の曲面
の曲率を大きくすることにより、急峻なエッジの表現を
可能にした点に特徴がある。In the present embodiment, the schematic configuration is almost the same as that of the first embodiment described above, but instead of the weight table determination circuit 103 for determining the matrix W of the weight coefficient of the first embodiment, When the multi-vertex determination circuit 120 is provided to generate a curved surface, the polygon vertices used to generate the curved surface near the edge portion are made to be multiple vertices, and the curvature of the curved surface at that portion is increased to make the curve sharp. The feature is that the edge can be expressed.

【００４８】以下、図６を用いて上記手法の原理を説明
する。いま、Ｂ−スプライン曲線の場合を考え、図６の
ように６０１，６０２，６０３，６０４で示す４個のポ
リゴン頂点（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）があったとす
る。これら４個の頂点が全て多重頂点でないとすると、
それぞれの頂点値を用いて曲線６０５が生成される。The principle of the above method will be described below with reference to FIG. Now, considering the case of a B-spline curve, it is assumed that there are four polygon vertices (B1, B2, B3, B4) indicated by 601, 602, 603 and 604 as shown in FIG. If these four vertices are not all multiple vertices,
A curve 605 is generated using each vertex value.

【００４９】ここで、もし頂点６０２が２重頂点であっ
たとすると、この図においては見掛上４点のポリゴン頂
点でありながら、実際には５個のポリゴン頂点（Ｂ１，
Ｂ２，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）が存在することになる。つま
り、この場合は頂点６０２に２つの頂点があり、その位
置と値が同じであったことになる。曲線上の値（曲面も
同じ）は、各ポリゴン頂点値の荷重平均で生成されるか
ら、Ｂ２が２つ存在するということは、Ｂ２の値が２回
計算されることになり、その付近の曲線上の点の値はＢ
２の値が１回のみ関与している場合に比べて、Ｂ２の値
そのものに近づくことになる。この近づく度合は、その
頂点の多重度が大きいほど顕著になる。この場合の生成
曲線は６０６となり、頂点６０２付近の曲率が６０５に
比べて大きくなっていることがわかる。この特性を利用
して急峻なエッジが表現できる。Here, if the apex 602 is a double apex, it is actually four polygon vertices in this figure, but actually five polygon vertices (B1,
B2, B2, B3, B4) are present. In other words, in this case, the vertex 602 has two vertices, and their positions and values are the same. Since the value on the curve (same for the curved surface) is generated by the weighted average of the polygon vertex values, the fact that there are two B2 means that the value of B2 is calculated twice, The value of the point on the curve is B
Compared to the case where the value of 2 is involved only once, the value of B2 approaches itself. This degree of approach becomes more remarkable as the multiplicity of the apex increases. The generation curve in this case is 606, and it can be seen that the curvature in the vicinity of the apex 602 is larger than that in 605. A steep edge can be expressed by utilizing this characteristic.

【００５０】次に、図５に示す画像符号化装置の各構成
部分の動作を説明する。ブロック分割回路１０１で分割
されたブロックは、エッジ検出回路１０２に送られる。Next, the operation of each component of the image coding apparatus shown in FIG. 5 will be described. The blocks divided by the block division circuit 101 are sent to the edge detection circuit 102.

【００５１】その後、エッジの位置とその急峻度が次の
多重頂点決定回路１２０に入力され、そこで多重頂点に
すべきポリゴン頂点の位置と急峻度に応じた多重度を決
定する。具体的には、検出されたエッジに最も近い位置
にあるポリゴン頂点を多重にすれば良く、また多重度を
増すほどより急峻なエッジに対応できるようになる。な
お、多重頂点の位置と多重度は付加情報として復号側に
伝送される。After that, the position of the edge and the steepness thereof are input to the next multi-vertex determining circuit 120, and the multi-degree corresponding to the position and the steepness of the polygon vertex to be the multi-vertex is determined there. Specifically, the polygon vertices closest to the detected edge may be multiplexed, and the steeper edge can be dealt with as the multiplicity is increased. The positions of the multiple vertices and the multiplicity are transmitted to the decoding side as additional information.

【００５２】その後は、第１の実施例と同様に、基底関
数計算回路１０４で基底関数が計算され、それを元にポ
リゴン計算回路１０５にて式（１５）により各ポリゴン
頂点値が計算される。After that, as in the first embodiment, the basis function calculation circuit 104 calculates the basis function, and the polygon calculation circuit 105 calculates the polygon vertex value by the equation (15) based on the calculated basis function. .

【００５３】これらの頂点値は量子化回路１０６で量子
化され、図示しない手段によって復号側に伝送される。
以上説明したように、本実施例によれば、曲面を発生さ
せる際に、エッジ部分付近の曲面を発生させるために使
用されるポリゴン頂点を多重頂点にして、その部分の曲
面の曲率を大きくすることにより、急峻なエッジの表現
を可能としたので、従来問題となっていたエッジ部分の
ぼけ等の画質劣化を削減することが可能となる。These vertex values are quantized by the quantization circuit 106 and transmitted to the decoding side by means not shown.
As described above, according to the present embodiment, when a curved surface is generated, the polygon vertices used for generating the curved surface near the edge portion are made multiple vertices, and the curvature of the curved surface at that portion is increased. As a result, it is possible to express a sharp edge, and it is possible to reduce image quality deterioration such as blurring of an edge portion, which has been a problem in the past.

【００５４】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々
変形して実施することができる。特に、特定部分の符号
化誤差を他の部分よりも小さくする手段は、種々の変形
例が考えられる。また、曲面に関しても同様にＢ−スプ
ライン曲面に限定されるものではなく、ベツィエ曲面な
どの他の曲面にも適用することが可能である。The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be carried out without departing from the gist of the present invention. In particular, various modifications can be considered as means for reducing the coding error in the specific portion compared to other portions. Similarly, the curved surface is not limited to the B-spline curved surface, but can be applied to other curved surfaces such as Bezier curved surface.

【００５５】[0055]

【発明の効果】本発明によれば、所望の部分、特にエッ
ジ部分やブロック境界部分に、該部分の符号化誤差を他
の部分より小さくするための処理を施した後に符号化す
るので、当該部分の符号化誤差が減少して再生画像の再
現性が向上し、従来問題となっていたエッジ部分のぼけ
やブロック歪み等の画質劣化を削減することが可能とな
る。According to the present invention, a desired portion, particularly an edge portion or a block boundary portion, is subjected to a process for reducing the coding error of the portion compared with other portions, and then is coded. It is possible to reduce the coding error in the part, improve the reproducibility of the reproduced image, and reduce the image quality deterioration such as the blurring of the edge part and the block distortion, which are conventionally problems.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の第１の実施例に係る画像符号化装置の
要部構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of an image coding apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図２】重み付けの一例を示す図FIG. 2 is a diagram showing an example of weighting.

【図３】重み付けの他の例を示す図FIG. 3 is a diagram showing another example of weighting.

【図４】重み付けのさらに他の例を示す図FIG. 4 is a diagram showing still another example of weighting.

【図５】本発明の第２の実施例に係る画像符号化装置の
要部構成を示すブロック図FIG. 5 is a block diagram showing a main configuration of an image coding apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図６】多重頂点とその効果を説明する図FIG. 6 is a diagram illustrating multiple vertices and their effects.

【図７】曲面上の点の値とポリゴン頂点との関係を示す
図FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a value of a point on a curved surface and a polygon vertex.

【図８】従来の画像符号化装置の一例を示す図FIG. 8 is a diagram showing an example of a conventional image encoding device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０１…ブロック分割回路 １０２…エッジ検出回路 １０３…重みテーブル決定回路 １０４…基底関数計算回路 １０５…ポリゴン計算回路 １０６…量子化回路 １２０…多重度および多重頂点位置決定回路 ２０１，３０１，４０１…ブロック ２０２，３０２，４０２…その画素に対応する重み係数 ２０３，３０３，４０３…エッジ ６０１，６０２，６０３，６０４…ポリゴン頂点 ６０５，６０６…Ｂ−スプライン曲線 ７０１…ポリゴン頂点 ７０２…画素に対応した曲面上の点 101 ... Block division circuit 102 ... Edge detection circuit 103 ... Weight table determination circuit 104 ... Basis function calculation circuit 105 ... Polygon calculation circuit 106 ... Quantization circuit 120 ... Multiplicity and multi-vertex position determination circuit 201, 301, 401 ... Block 202 , 302, 402 ... Weighting coefficient corresponding to the pixel 203, 303, 403 ... Edge 601, 602, 603, 604 ... Polygon vertex 605, 606 ... B-spline curve 701 ... Polygon vertex 702 ... On the curved surface corresponding to the pixel point

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】画面内の画素値変化を曲面で表現し、その
曲面を発生させるために必要な情報を符号化する画像符
号化装置において、 該画面内の特定部分を抽出する抽出手段と、 該特定部分に対してその符号化誤差を他の部分より小さ
くするための処理を施す処理手段とを備えたことを特徴
とする画像符号化装置。1. An image coding apparatus for expressing a pixel value change in a screen by a curved surface and coding information necessary for generating the curved surface, and an extracting means for extracting a specific portion in the screen, An image coding apparatus, comprising: a processing unit that performs processing for reducing the coding error of the specific portion as compared with other portions.