JPH0795576A - High efficiency coding and decoding device for digital picture signal - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent the deterioration in the resolution of a decoded picture by compressing transmission data quantity. CONSTITUTION:Input picture data whose picture element is 8-bit are separated into 1st and 2nd picture element data according to a predetermined pattern by a picture element separation circuit 2. The 1st and 2nd picture element data are coded into M(<=8) bits and N(<M) bits by encoders 3a, 3b respectively. Least square arithmetic circuits 7a, 7b generate a coefficient minimizing square of an error between a true value and a value of a notice picture element represented by linear combination between a decoded value of surrounding picture elements and their coefficients. The coefficient is generated from each class represented by an index from classification circuit 6. Codes from the encoders 3a, 3b and the coefficient from the arithmetic circuits 7a, 7b are transmitted.

Description

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

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ディジタル画像信号
を伝送する時に、伝送データ量を減少させるための高能
率符号化装置および復号装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-efficiency coding device and a decoding device for reducing the amount of transmission data when transmitting a digital image signal.

【０００２】[0002]

【従来の技術】ディジタル画像信号の高能率符号化の一
つとして、画素をサブサンプリングによって間引くこと
によって、伝送データ量を減少させるものがある。その
一例は、ＭＵＳＥ方式における多重サブナイキストサン
プリングエンコーディング方式である。このシステムで
は、受信側で間引かれ、非伝送の画素を補間する必要が
ある。2. Description of the Related Art As one of high-efficiency coding methods for digital image signals, there is one which reduces the amount of transmission data by thinning out pixels by sub-sampling. One example is the multiple sub-Nyquist sampling encoding method in the MUSE method. In this system, it is necessary to interpolate non-transmitted pixels that have been decimated on the receiving side.

【０００３】上述のように、注目画素の値を作成する時
には、従来では、固定タップ、固定係数の補間フィルタ
を使用するのが普通であった。As described above, when creating the value of the pixel of interest, it has been customary in the past to use an interpolation filter with a fixed tap and a fixed coefficient.

【０００４】補間フィルタにより非伝送画素を補間する
処理は、ある種の画像に対して有効であっても、動きの
ある画像や静止画像等の多種多様な種類の画像に関し
て、全体的に補間処理が効果的に発揮されるとはと限ら
ない。その結果として、伝送画素および補間画素で構成
される復元画像中に、「ぼけ」、動きの不自然さである
「ジャーキネス」等が発生する問題があった。Although the process of interpolating non-transmitted pixels by the interpolation filter is effective for a certain type of image, it is an overall interpolation process for various types of images such as moving images and still images. Is not always demonstrated effectively. As a result, there is a problem that "blurring", "jerkiness" that is unnatural motion, and the like occur in the restored image composed of transmission pixels and interpolation pixels.

【０００５】さらに、本願出願人の提案による特開昭６
３−４８０８８号公報には、間引き画素を補間する時
に、周辺の参照画素の平均値を計算し、平均値と各画素
の値との大小関係に応じて、各画素を１ビットで表現
し、（参照画素数×１ビット）のパターンに応じたクラ
ス分けを行い、各クラスに関して予め学習によって決定
された係数と周辺の複数画素の値との線形１次結合によ
って、補間値を作成することが開示されている。Further, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Sho 6-1994 proposed by the present applicant.
In Japanese Patent Laid-Open No. 3-48088, when interpolating a thinned pixel, an average value of surrounding reference pixels is calculated, and each pixel is represented by 1 bit in accordance with the magnitude relation between the average value and the value of each pixel. It is possible to classify according to the pattern of (reference pixel number × 1 bit), and create an interpolated value by linear linear combination of the coefficient determined by learning in advance for each class and the values of a plurality of peripheral pixels. It is disclosed.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述の先に提案されて
いる出願のものは、固定タップ、固定係数の補間フィル
タを使用する時の問題点をかなり解決できる。しかしな
がら、サブサンプリングによって画素を間引くので、復
元画像の解像度の劣化がある程度生じる。SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned previously proposed application can considerably solve the problems when using a fixed tap, fixed coefficient interpolation filter. However, since pixels are thinned out by subsampling, the resolution of the restored image deteriorates to some extent.

【０００７】従って、この発明の目的は、各画素のレベ
ル方向に関してサブサンプリングを行うことによって、
解像度劣化が防止された高能率符号化装置および復号装
置を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to perform sub-sampling in the level direction of each pixel,
An object of the present invention is to provide a high efficiency encoding device and a decoding device in which resolution deterioration is prevented.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、各画素データがＰビットのディジタル画像信号の伝
送データ量を減少させるためのディジタル画像信号の高
能率符号化装置において、規則的なパターンに従って、
ディジタル画像信号の２次元画素配列を少なくとも第１
および第２の画素データに分離するための分離回路と、
第１の画素データのビット数をＭ（≦Ｐ）ビットに変換
するための第１の符号化回路および第１の符号化回路の
出力データをＰビットに変換するための第１のローカル
復号回路と、第２の画素データのビット数をＮ（＜Ｍ）
ビットに変換するための第２の符号化回路および第２の
符号化回路の出力データをＰビットに変換するための第
２のローカル復号回路と、ディジタル画像信号と少なく
とも第１の復号回路の出力データに基づいて、第１の係
数を発生する第１の係数発生回路と、ディジタル画像信
号と少なくとも第２の復号回路の出力データに基づい
て、第２の係数を発生する第２の係数発生回路と、第１
および第２の符号化回路の出力データ、第１の係数発生
回路からの第１の係数と第２の係数発生回路からの第２
の係数とを伝送する伝送回路とからなるディジタル画像
信号の高能率符号化装置である。According to a first aspect of the present invention, there is provided a high-efficiency coding apparatus for digital image signals, wherein each pixel data reduces the transmission data amount of a P-bit digital image signal. According to different patterns
At least a first two-dimensional pixel array of a digital image signal
And a separation circuit for separating the second pixel data,
A first encoding circuit for converting the number of bits of the first pixel data into M (≦ P) bits and a first local decoding circuit for converting the output data of the first encoding circuit into P bits And the number of bits of the second pixel data is N (<M)
A second encoding circuit for converting to bits and a second local decoding circuit for converting output data of the second encoding circuit to P bits; a digital image signal and an output of at least the first decoding circuit A first coefficient generating circuit for generating a first coefficient based on the data, and a second coefficient generating circuit for generating a second coefficient based on the digital image signal and the output data of at least the second decoding circuit. And the first
And output data of the second encoding circuit, a first coefficient from the first coefficient generating circuit and a second coefficient from the second coefficient generating circuit.
Is a high-efficiency encoder for digital image signals, which comprises a transmission circuit for transmitting the coefficients of

【０００９】請求項６に記載の発明は、上述の請求項１
の符号化装置と対応する復号装置であって、第１および
第２の符号化回路の出力データ、第１および第２の係数
を受信するための受信回路と、第１の符号化回路のＭビ
ットの出力データをＰビットへ変換する第１の復号回路
と、第２の符号化回路のＮビットの出力データをＰビッ
トへ変換する第２の復号回路と、少なくとも第１の復号
回路の出力データと第１の係数とを受け取って、第１の
画像データの推定値を作成する第１の演算回路と、少な
くとも第２の復号回路の出力データと第２の係数とを受
け取って、第２の画像データの推定値を作成する第２の
演算回路とからなる高能率符号の復号装置である。The invention according to claim 6 is the above-mentioned claim 1.
And a receiving circuit for receiving the output data of the first and second encoding circuits and the first and second coefficients, and M of the first encoding circuit. A first decoding circuit for converting bit output data into P bits, a second decoding circuit for converting N bit output data of the second encoding circuit into P bits, and at least an output of the first decoding circuit A first arithmetic circuit that receives the data and the first coefficient to create an estimated value of the first image data, at least the output data of the second decoding circuit, and the second coefficient, and receives the second arithmetic circuit. And a second arithmetic circuit for creating an estimated value of the image data of 1.

【００１０】請求項１０記載の発明は、各画素データが
Ｐビットのディジタル画像信号の伝送データ量を減少さ
せるためのディジタル画像信号の高能率符号化装置にお
いて、規則的なパターンに従って、ディジタル画像信号
の２次元画素配列を少なくとも第１および第２の画素デ
ータに分離するための分離回路と、第１の画像データの
ビット数をＭ（≦Ｐ）ビットに変換するための第１の符
号化回路および第１の符号化回路の出力データをＰビッ
トに変換するための第１のローカル復号回路と、第２の
画像データのビット数をＮ（＜Ｍ）ビットに変換するた
めの第２の符号化回路および第２の符号化回路の出力デ
ータをＰビットに変換するための第２のローカル復号回
路と、第１および第２の符号化回路の出力データまたは
第１および第２のローカル復号回路の出力データを受け
取って、注目画素に対して、空間的および／または時間
的に近傍の複数の参照に基づいて、クラスを決定するた
めのクラス分類回路と、決定されたクラス毎にディジタ
ル画像信号と少なくとも第１のローカル復号回路の出力
データに基づいて、第１の係数を発生する第１の係数発
生回路と、決定されたクラス毎にディジタル画像信号と
少なくとも第２のローカル復号回路の出力データに基づ
いて、第２の係数を発生する第２の係数発生回路と、第
１および第２の符号化回路の出力データ、第１の係数発
生回路からのクラス毎の第１の係数と第２の係数発生回
路からのクラス毎の第２の係数とを伝送する伝送回路と
からなるディジタル画像信号の高能率符号化装置であ
る。According to a tenth aspect of the invention, in a high-efficiency encoding apparatus for a digital image signal for reducing the transmission data amount of a P-bit digital image signal in which each pixel data is a digital image signal according to a regular pattern. Circuit for separating the two-dimensional pixel array into at least first and second pixel data, and a first encoding circuit for converting the number of bits of the first image data into M (≦ P) bits And a first local decoding circuit for converting the output data of the first encoding circuit into P bits, and a second code for converting the number of bits of the second image data into N (<M) bits. A second local decoding circuit for converting the output data of the encoding circuit and the second encoding circuit into P bits, and the output data of the first and second encoding circuits or the first and second A classification circuit for receiving the output data of the local decoding circuit and determining a class for the pixel of interest based on a plurality of spatially and / or temporally neighboring references; A first coefficient generating circuit for generating a first coefficient based on the digital image signal and at least the output data of the first local decoding circuit, the digital image signal for each determined class, and at least the second local decoding circuit. A second coefficient generating circuit for generating a second coefficient based on the output data of the first coefficient, the output data of the first and second encoding circuits, and the first coefficient for each class from the first coefficient generating circuit. And a transmission circuit for transmitting the second coefficient for each class from the second coefficient generation circuit.

【００１１】請求項１４記載の発明は、請求項１０の符
号化装置と対応する復号装置であって、第１および第２
の符号化回路の出力データ、第１および第２の係数を受
信するための受信回路と、第１の符号化回路のＭビット
の出力データをＰビットへ変換する第１の復号回路と、
第２の符号化回路のＮビットの出力データをＰビットへ
変換する第２の復号回路と、第１および第２の符号化回
路の出力データまたは第１および第２の復号回路の出力
データを受け取って、注目画素に対して、空間的および
／または時間的に近傍の複数の参照画素に基づいて、ク
ラスを決定するための第２のクラス分類回路と、少なく
とも第１の復号回路の出力データと第２のクラス分類回
路によって決定されたクラスに対応する第１の係数とを
受け取って、第１の画像データの推定値を作成する第１
の演算回路と、少なくとも第２の復号回路の出力データ
と第２のクラス分類回路によって決定されたクラスに対
応する第２の係数とを受け取って、第２の画像データの
推定値を作成する第２の演算回路とからなる高能率符号
の復号装置である。According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a decoding device corresponding to the encoding device according to the tenth aspect, wherein the first and second decoding devices are provided.
A receiving circuit for receiving the output data of the encoding circuit, the first and second coefficients, and a first decoding circuit for converting the M-bit output data of the first encoding circuit into P bits,
A second decoding circuit for converting N-bit output data of the second encoding circuit into P-bits, and output data of the first and second encoding circuits or output data of the first and second decoding circuits. A second class classification circuit for receiving and determining a class based on a plurality of reference pixels spatially and / or temporally close to the pixel of interest, and at least output data of the first decoding circuit. And a first coefficient corresponding to the class determined by the second class classification circuit to create an estimate of the first image data.
Receiving at least the output data of the second decoding circuit and the second coefficient corresponding to the class determined by the second class classification circuit, and creating an estimated value of the second image data. A high-efficiency code decoding device including two arithmetic circuits.

【００１２】[0012]

【作用】所定のパターンに従ってディジタル画像信号の
画素を第１および第２の画素に分離する。第１および第
２の画素が間引かれるのではなく、そのビット数が少な
くされる。そして、第１および第２の画素に関して、元
のビット数の値を求める時に、誤差の二乗が最小となる
ような係数が生成され、この係数が伝送される。受信側
では、係数と伝送画素データとを用いた線形１次結合に
よって、第１および第２の画素の値を形成する。その結
果、復号誤差を減少でき、良好な復元画像が作成でき
る。The pixels of the digital image signal are separated into first and second pixels according to a predetermined pattern. Instead of thinning out the first and second pixels, the number of bits is reduced. Then, for the first and second pixels, when obtaining the value of the original number of bits, a coefficient that minimizes the square of the error is generated, and this coefficient is transmitted. On the receiving side, the values of the first and second pixels are formed by linear linear combination using the coefficient and the transmitted pixel data. As a result, decoding error can be reduced and a good restored image can be created.

【００１３】[0013]

【実施例】この発明の理解を容易とするために、まず、
係数の生成について、図１を参照して説明する。図１
は、この発明による符号化と係数の生成のためのモデル
の一例を示すものである。Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、時間的
に連続する３フレームを示す。各フレームでは、五の目
格子パターンでもって、全画素が第１および第２の画素
に分離される。フレーム間では、五の目格子パターンの
位相が相補的とされている。一例として、入力ディジタ
ル画像信号の各画素の量子化ビット数Ｐは、８である。EXAMPLES In order to facilitate understanding of the present invention, first,
The generation of coefficients will be described with reference to FIG. Figure 1
Shows an example of a model for encoding and coefficient generation according to the present invention. T1, T2, and T3 indicate three temporally consecutive frames. In each frame, all pixels are separated into first and second pixels by a five-eye grid pattern. The phases of the five-eye lattice pattern are complementary between the frames. As an example, the number of quantization bits P of each pixel of the input digital image signal is 8.

【００１４】図１中、第１の画素が○および◎で表さ
れ、第２の画素が×および△で表され、クラス分けに使
用する伝送画素が◎および△で表される。つまり、（２
５×３−１＝７４）画素中の８画素がクラス分けにも使
用される参照画素である。第１の画素がＭ（≦８）ビッ
トに変換され、第２の画素がＮ（＜Ｍ）ビットに変換さ
れる。なお、この発明では、クラス分けは、必須のもの
ではないが、以下の一実施例では、クラス分けを行なう
ものである。In FIG. 1, the first pixels are represented by ◯ and ⊚, the second pixels are represented by × and Δ, and the transmission pixels used for classification are represented by ⊚ and Δ. That is, (2
Eight pixels out of (5 × 3-1 = 74) pixels are reference pixels that are also used for classification. The first pixel is converted to M (≦ 8) bits and the second pixel is converted to N (<M) bits. In the present invention, the classification is not essential, but in the following one embodiment, the classification is performed.

【００１５】フレームＴ２に含まれる注目画素（＋で示
される）を例えばｎタップの線形１次結合モデルで表
す。より具体的には、図１に示すように、フレームＴ
１、Ｔ２、Ｔ３から空間的に同一位置の（５×５）の領
域をそれぞれ切り出す。３個の領域によって一つの３次
元ブロックが構成される。以下により詳細に説明するよ
うに、フレームＴ２の中央の注目画素がｎ個の周辺画素
と係数の線形１次結合モデルで表され、線形１次結合で
表現されるデータの実データに対する誤差の二乗が最小
となるように、係数が最小二乗法で決定される。一例と
して、１フレームまたは１フィールドで各クラスの１組
の係数が決定され、符号化画素データと係数が送信され
る。The pixel of interest (indicated by +) included in the frame T2 is represented by, for example, an n-tap linear linear combination model. More specifically, as shown in FIG.
From (1, T2, T3), (5 × 5) regions at the same spatial position are cut out. One three-dimensional block is composed of three areas. As will be described in more detail below, the pixel of interest at the center of the frame T2 is represented by a linear linear combination model of n peripheral pixels and coefficients, and the square of the error of the data expressed by the linear linear combination with respect to the actual data. The coefficients are determined by the method of least squares so that As an example, one frame or one field determines a set of coefficients for each class, and the encoded pixel data and coefficients are transmitted.

【００１６】図１に示す時空間モデルにおいて、３個の
領域を含むブロック内には、合計で７５個の画素が含ま
れる。この画素中で注目画素以外であって、ｎ個のもの
の値をｘ_i （ｉ＝１，２，・・・，ｎ）とする。ここで
は、上述のように、第１および第２の画素がそれぞれＭ
ビット、Ｎビットへ変換されているが、係数を決定する
時には、Ｐビットへローカル復号されたデータを使用す
る。そして、伝送画素のそれぞれに乗じられる係数は、
ｗ₁ 〜ｗ_n と規定される。従って、フレームＴ２の注目
画素の値をｙとすると、この値を伝送画素と係数の線形
１次結合ｘ_i ｗ_i で表現する。すなわち、フレームＴ２
の中央位置の値ｙは、このようにｎタップの周辺画素の
線形１次結合ｗ₁ ｘ₁ ＋ｗ₂ ｘ₂ ＋・・・＋ｗ_n ｘ_n に
よって表される。この線形１次結合モデルにおける係数
ｗ_i については、実際の値と線形１次結合で表される値
との誤差の二乗が最小になるものが求められる。In the spatiotemporal model shown in FIG. 1, a total of 75 pixels are included in a block including three regions. The values of n pixels other than the pixel of interest in this pixel are x _i (i = 1, 2, ..., N). Here, as described above, the first and second pixels are respectively M
Although it has been converted into bits and N bits, when the coefficient is determined, locally decoded data is used as P bits. Then, the coefficient by which each of the transmission pixels is multiplied is
It is defined as w _{1 to} w _n . Therefore, assuming that the value of the pixel of interest in the frame T2 is y, this value is represented by a linear linear combination x _i w _i of the transmission pixel and the coefficient. That is, the frame T2
Thus, the value y at the central position of is represented by the linear linear combination w ₁ x ₁ + w ₂ x ₂ + ... + w _n x _n of the peripheral pixels of n taps. Regarding the coefficient w _i in this linear linear combination model, the coefficient that minimizes the square of the error between the actual value and the value represented by the linear linear combination is obtained.

【００１７】この未定係数ｗ_i を決定するために、入力
画像を空間方向（水平方向および垂直方向）に２画素ず
つずらした時の図１に示すブロックの伝送画素の値ｘ_i
（ｉ＝１，・・・，ｎ）と補間対象である注目画素の実
際の値ｙ_j （ｊ＝１，・・・，ｍ）をそれぞれ代入した
線形１次結合の式を作成する。例えば１フレームに対し
て１組の係数を求める時には、１フレームの画像に対し
て、ブロックの切り出しを２画素ずつシフトすることに
よって、非常に多くの式、すなわち、１フレームの画素
数（＝ｍ）の連立方程式（観測方程式と称する）が作成
される。ｎ個の係数を決定するためには、最低で（ｍ＝
ｎ）の連立方程式が必要である。方程式の個数ｍは、補
間精度の問題と処理時間との兼ね合いで適宜選定でき
る。観測方程式は、 ＸＷ＝Ｙ （１） である。ここでＸ、Ｗ、Ｙは、それぞれ下記のような行
列である。In order to determine the undetermined coefficient w _i , the value x _i of the transmission pixel of the block shown in FIG. 1 when the input image is shifted by two pixels in the spatial direction (horizontal direction and vertical direction).
(I = 1, ..., N) and the actual value y _j (j = 1, ..., m) of the pixel of interest to be interpolated are respectively substituted to create a linear linear combination equation. For example, when obtaining a set of coefficients for one frame, a very large number of equations, that is, the number of pixels in one frame (= m ) Simultaneous equations (called observation equations) are created. To determine n coefficients, at a minimum (m =
n) simultaneous equations are required. The number m of equations can be appropriately selected in consideration of the problem of interpolation accuracy and the processing time. The observation equation is XW = Y (1). Here, X, W, and Y are the following matrices, respectively.

【００１８】[0018]

【数１】 [Equation 1]

【００１９】係数ｗとして、実際の値との誤差を最小に
するものを最小二乗法により求める。このために、観測
方程式の右辺に残差行列Ｅを加えた下記の残差方程式を
作成する。すなわち、最小二乗法において、残差方程式
における残差行列Ｅの要素の二乗、すなわち二乗誤差が
最小になる係数行列Ｗを求める。The coefficient w that minimizes the error from the actual value is obtained by the least squares method. For this purpose, the following residual equation is created by adding the residual matrix E to the right side of the observation equation. That is, in the least squares method, the coefficient matrix W that minimizes the square of the elements of the residual matrix E in the residual equation, that is, the squared error is obtained.

【００２０】[0020]

【数２】 [Equation 2]

【００２１】次に、残差方程式（３）から係数行列Ｗの
各要素ｗ_i の最確値を見いだすための条件は、ブロック
内の画素に対応するｍ個の残差をそれぞれ二乗してその
総和を最小にする条件を満足させればよい。この条件
は、下記の式（４）により表される。Next, the condition for finding the most probable value of each element w _i of the coefficient matrix W from the residual equation (3) is to square the m residuals corresponding to the pixels in the block and sum them. It suffices if the condition for minimizing is satisfied. This condition is expressed by the following equation (4).

【００２２】[0022]

【数３】 [Equation 3]

【００２３】ｎ個の条件を入れてこれを満足する係数行
列Ｗの要素である未定係数ｗ₁ ，ｗ₂ ，・・・，ｗ_n を
見出せばよい。従って、残差方程式（３）より、It suffices to insert n conditions and find the undetermined coefficients w ₁ , w ₂ , ..., W _n that are the elements of the coefficient matrix W that satisfy these conditions. Therefore, from the residual equation (3),

【００２４】[0024]

【数４】 [Equation 4]

【００２５】となる。式（４）の条件をｉ＝１，２，・
・・，ｎ）について立てれば、それぞれ[0025] The condition of Expression (4) is i = 1, 2, ...
.., n)

【００２６】[0026]

【数５】 [Equation 5]

【００２７】が得られる。式（３）と式（６）から、下
記の正規方程式が得られる。Is obtained. The following normal equation is obtained from the equations (3) and (6).

【００２８】[0028]

【数６】 [Equation 6]

【００２９】正規方程式（７）は、丁度、未知数の数が
ｎ個だけある連立方程式である。これにより、最確値た
る各未定係数ｗ_i を求めることができる。正確には、式
（７）における、ｗ_i にかかるマトリクスが正則であれ
ば、解くことができる。実際には、Gauss-Jordanの消去
法（別名、掃き出し法）を用いて未定係数ｗ_i を求めて
いる。このようにして、非伝送画素の補間のための係数
が１フレームでクラス毎に１組確定し、この係数が伝送
される。The normal equation (7) is a simultaneous equation having exactly n unknowns. As a result, each undetermined coefficient w _i that is the most probable value can be obtained. To be precise, if the matrix of w _i in equation (7) is regular, it can be solved. Actually, the undetermined coefficient w _i is obtained by using the Gauss-Jordan elimination method (also known as the sweeping method). In this way, one set of coefficients for interpolating non-transmitted pixels is determined for each class in one frame, and this coefficient is transmitted.

【００３０】上述のように係数を決定する時に、補間の
対象である注目画素を含む部分的画像の特徴を反映した
クラス分けがなされる。このクラス分けとしては、参照
される画素の値を使用することが考えられる。しかしな
がら、各画素の値が８ビットの時に、８個の参照画素の
場合で、クラス数が２⁶⁴となり、クラス数が非常に多く
なる。この問題を解決するために、参照画素のビット数
を圧縮符号化により減少させる。クラス分けの他の方法
は、注目画素が含まれる小領域の相関が強い方向を検出
し、その方向に応じたクラスを規定しても良い。When determining the coefficients as described above, the classification is performed in which the characteristics of the partial image including the target pixel to be interpolated are reflected. For this classification, it is possible to use the value of the pixel to be referenced. However, when the value of each pixel is 8 bits, the number of classes becomes 2 ^{64 in} the case of 8 reference pixels, and the number of classes becomes very large. In order to solve this problem, the number of bits of reference pixels is reduced by compression coding. As another method of classifying, a direction in which a small area including a pixel of interest has a strong correlation may be detected and a class may be defined according to the direction.

【００３１】図２は、この発明の一実施例の全体的なブ
ロック図である。入力端子１からのディジタル画像デー
タが画素分離回路２に供給され、図１に示すようなパタ
ーンに従って、入力画素が第１および第２の画素へ分離
される。第１の画素データがビット数をより少ないビッ
ト数へ変換するためのエンコーダ３ａに供給される。エ
ンコーダ３ａにおいて、各画素のビット数が８ビットか
らＭ（＜８）ビットへ変換される。第２の画素データが
エンコーダ３ｂに供給される。エンコーダ３ｂにおい
て、各画素のビット数がＮ（＜Ｍ）ビットへ変換され
る。FIG. 2 is an overall block diagram of an embodiment of the present invention. The digital image data from the input terminal 1 is supplied to the pixel separation circuit 2, and the input pixel is separated into the first and second pixels according to the pattern as shown in FIG. The first pixel data is supplied to the encoder 3a for converting the number of bits into a smaller number of bits. In the encoder 3a, the number of bits of each pixel is converted from 8 bits to M (<8) bits. The second pixel data is supplied to the encoder 3b. In the encoder 3b, the number of bits of each pixel is converted into N (<M) bits.

【００３２】エンコーダ３ａ、３ｂの一例は、本願出願
人の提案にかかるダイナミックレンジに適応した符号化
（ＡＤＲＣ）のエンコーダである。ＡＤＲＣは、ブロッ
ク毎に画素の最大値および最小値を検出し、その差であ
るダイナミックレンジを求め、ダイナミックレンジに適
応した量子化ステップで、最小値または最大値を除去し
た後の画素データを量子化するものである（特開昭６１
−１４４９８９号公報参照）。画像の局所的相関からブ
ロック内の画素データを元の量子化ビット数（例えば８
ビット）より少ないビット数Ｍ（例えば４ビット）で量
子化しても、画像の劣化を抑えることができる。An example of the encoders 3a and 3b is a dynamic range adaptive encoding (ADRC) encoder proposed by the present applicant. ADRC detects a maximum value and a minimum value of pixels for each block, obtains a dynamic range which is a difference between them, and quantizes pixel data after removing the minimum value or the maximum value in a quantization step adapted to the dynamic range. (JP-A-61-61
(See Japanese Patent Publication No. 144989). From the local correlation of the image, the pixel data in the block is converted into the original number of quantization bits (for example, 8
Even if quantization is performed with a smaller number of bits M (for example, 4 bits) than the number of bits, deterioration of the image can be suppressed.

【００３３】エンコーダ３ａ、３ｂでなされる符号化の
より簡単な例は、各８ビットの最下位ビットまたは最下
位ビットからの数ビットを除去するものである。エンコ
ーダ３ａ、３ｂの出力が出力端子５ａ、５ｂに伝送コー
ドとして、それぞれ取り出され、また、ローカルデコー
ダ４ａ、４ｂに供給される。ローカルデコーダ４ａ、４
ｂによって、８ビットに復号されたデータが形成され
る。A simpler example of the encoding done by the encoders 3a, 3b is to remove the least significant bit of each 8 bits or a few bits from the least significant bit. The outputs of the encoders 3a and 3b are taken out as transmission codes at the output terminals 5a and 5b, respectively, and are supplied to the local decoders 4a and 4b. Local decoders 4a, 4
By b, the data decoded into 8 bits is formed.

【００３４】エンコーダ３ａ、３ｂからの符号化データ
がクラス分類回路６に供給される。クラス分類回路６
は、上述のように、注目画素の周辺の参照画素を使用し
て、注目画素を含む小領域の特徴（レベル分布、相関の
強い方向等）に対応するクラスを指示する例えば８ビッ
トのインデックスを発生する。参照画素として、第１お
よび第２の画素を使用しているので、エンコーダ３ａ、
３ｂの出力がクラス分類回路６に供給される。The encoded data from the encoders 3a and 3b is supplied to the class classification circuit 6. Class classification circuit 6
As described above, using the reference pixels around the pixel of interest, an 8-bit index indicating a class corresponding to the feature (level distribution, strong correlation direction, etc.) of the small region including the pixel of interest is used, for example. Occur. Since the first and second pixels are used as reference pixels, the encoder 3a,
The output of 3b is supplied to the classification circuit 6.

【００３５】クラス分けのための参照画素は、エンコー
ダ３ａ、３ｂの出力としているが、これに限らず、ロー
カルデコーダ４ａ、４ｂの出力データを使用しても良
い。クラス分類回路６からのインデックスと、注目画素
の実データと、ローカルデコーダ４ａ、４ｂからの復号
データが最小二乗法の演算回路７ａに供給される。同様
に、最小二乗法の演算回路７ｂに対して、インデックス
と、注目画素の実データと、ローカルデコーダ４ａ、４
ｂからの復号データが供給される。The reference pixels for classification are output from the encoders 3a and 3b, but the present invention is not limited to this, and output data from the local decoders 4a and 4b may be used. The index from the class classification circuit 6, the actual data of the pixel of interest, and the decoded data from the local decoders 4a and 4b are supplied to the least-squares arithmetic circuit 7a. Similarly, for the arithmetic circuit 7b of the method of least squares, the index, the actual data of the pixel of interest, and the local decoders 4a, 4
The decoded data from b is supplied.

【００３６】最小二乗法の演算回路７ａ、７ｂのそれぞ
れは、ｘ_i として復号データを用い、また、注目画素デ
ータの実際の値を用い、上述の最小二乗法のアルゴリズ
ムによって、例えば１フレームで１組の係数ｗ_i を決定
する。演算回路７ａ、７ｂからの係数が出力端子８ａ、
８ｂに取り出される。伝送画素の符号化出力（コード）
と係数とが図示しないが、フレーム化回路、チャンネル
変調回路等を介して伝送路へ送出される。伝送路は、通
信回線、磁気記録／再生プロセス等である。Each of the least-squares arithmetic circuits 7a and 7b uses the decoded data as x _{i and} the actual value of the pixel data of interest, and, for example, 1 frame per frame by the above-mentioned least-squares algorithm. Determine the set of coefficients w _i . The coefficients from the arithmetic circuits 7a and 7b are output terminals 8a,
8b is taken out. Coded output of transmission pixel
Although not shown, the coefficient and the coefficient are sent to the transmission line via a framing circuit, a channel modulation circuit, and the like. The transmission line is a communication line, a magnetic recording / reproducing process, or the like.

【００３７】送信されるデータは、１フレーム内のビッ
ト数がＭビット、Ｎビットへ少なくされたコードと２組
の係数である。この係数の情報量は、１フレームあたり
のコードの情報量に比べて無視しうるものである。従っ
て、各画素のビット数を少なくすることによって、伝送
データ量を減少できる。The data to be transmitted is a code in which the number of bits in one frame is reduced to M bits and N bits, and two sets of coefficients. The information amount of this coefficient is negligible compared with the information amount of the code per frame. Therefore, the transmission data amount can be reduced by reducing the number of bits of each pixel.

【００３８】図３は、図２の符号化回路と対応する復号
回路を示す。受信データは、図示しないが、チャンネル
復調、フレーム分解等の処理を受け、２１ａ、２１ｂで
示す入力端子にコードが供給され、２２ａ、２２ｂで示
す入力端子に係数が供給される。Ｍビットのコードが圧
縮符号化のデコーダ２３ａに供給され、８ビットのデー
タに復号される。Ｎビットのコードが圧縮符号化のデコ
ーダ２３ｂに供給され、８ビットのデータに復号され
る。FIG. 3 shows a decoding circuit corresponding to the encoding circuit of FIG. Although not shown, the received data is subjected to processing such as channel demodulation and frame disassembly, and a code is supplied to input terminals 21a and 21b and a coefficient is supplied to input terminals 22a and 22b. The M-bit code is supplied to the compression-encoding decoder 23a and decoded into 8-bit data. The N-bit code is supplied to the compression-encoding decoder 23b and is decoded into 8-bit data.

【００３９】入力端子２１ａ、２１ｂからのコードは、
クラス分類回路２６にも供給される。クラス分類回路２
６は、符号化回路中のクラス分類回路６と同一のクラス
分けを行い、インデックスを発生する。若し、符号化の
際に、復号データを使用してクラス分けがなされている
時には、デコーダ２３ａ、２３ｂの出力データを使用し
てクラス分けがなされる。このインデックスが推定値生
成回路２４ａ、２４ｂに供給される。推定値生成回路２
４ａおよび２４ｂのそれぞれに対して、デコーダ２３ａ
および２３ｂの出力、入力端子２２ａおよび２２ｂから
の係数も供給される。The codes from the input terminals 21a and 21b are
It is also supplied to the class classification circuit 26. Class classification circuit 2
6 performs the same class classification as the class classification circuit 6 in the encoding circuit and generates an index. If the decoded data is used for classification during encoding, the output data of the decoders 23a and 23b is used for classification. This index is supplied to the estimated value generation circuits 24a and 24b. Estimated value generation circuit 2
Decoder 23a for each of 4a and 24b
And the outputs of 23b and the coefficients from the input terminals 22a and 22b are also provided.

【００４０】推定値生成回路２４ａ、２４ｂは、復号デ
ータと係数との線形１次結合によって、第１および第２
の画素に関して８ビットの値（推定値）を生成する。推
定値生成回路２４ａ、２４ｂのそれぞれの出力が画素合
成回路２５に供給される。画素合成回路２５は、第１お
よび第２の画素を元の位置関係で合成し、出力端子２７
に復号画像データが得られる。デコーダ２３ａ、２３ｂ
によって、８ビットの復号データが得られているが、係
数と周辺の復号データの線形１次結合によって作成され
た推定値は、復号データに比してより誤差が少ないもの
である。The estimated value generating circuits 24a and 24b use the linear first-order combination of the decoded data and the coefficient to generate the first and second values.
Generate an 8-bit value (estimated value) for the pixel of. The respective outputs of the estimated value generation circuits 24a and 24b are supplied to the pixel composition circuit 25. The pixel synthesizing circuit 25 synthesizes the first and second pixels in the original positional relationship and outputs the output terminal 27.
The decoded image data is obtained at. Decoders 23a, 23b
Although 8-bit decoded data is obtained by the above, the estimated value created by the linear linear combination of the coefficient and the decoded data in the periphery has less error than the decoded data.

【００４１】なお、図２および図３の構成では、入力画
像データを使用してリアルタイムで係数を決定している
が、予め学習によって係数を決定することもできる。そ
の場合には、異なる絵柄の画像を使用して、汎用性のあ
る係数が決定され、これが固定係数としてメモリに格納
される。注目画素の補間のための復号回路にこのメモリ
が設けられ、メモリ中の固定係数が使用される。さら
に、学習で決定された固定係数をメモリに格納し、この
メモリの係数を実際に伝送する入力画像データから決定
された係数で更新する構成も可能である。Although the coefficients are determined in real time using the input image data in the configurations of FIGS. 2 and 3, the coefficients can be determined in advance by learning. In that case, a versatile coefficient is determined using images with different patterns, and this is stored in the memory as a fixed coefficient. This memory is provided in the decoding circuit for interpolation of the pixel of interest, and the fixed coefficient in the memory is used. Further, it is also possible to store the fixed coefficient determined by learning in the memory and update the coefficient of this memory with the coefficient determined from the input image data to be actually transmitted.

【００４２】クラス分類回路６の一例を図４に示す。入
力端子４１ａ、４１ｂから選択回路４２にエンコーダ３
ａ、３ｂのそれぞれの出力が供給される。選択回路４２
は、クラス分類に使用する第１および第２の画素の符号
化データを選択し、選択された符号化データが１ビット
ＡＤＲＣ回路４３ａおよび４３ｂにそれぞれ供給され
る。An example of the class classification circuit 6 is shown in FIG. The encoder 3 is connected to the selection circuit 42 from the input terminals 41a and 41b.
The respective outputs of a and 3b are supplied. Selection circuit 42
Selects the encoded data of the first and second pixels used for class classification, and the selected encoded data is supplied to the 1-bit ADRC circuits 43a and 43b, respectively.

【００４３】１ビットＡＤＲＣ回路４３ａ、４３ｂは、
適当な大きさのブロックの最大値および最小値の差（ダ
イナミックレンジＤＲ）を検出し、各データをダイナミ
ックレンジＤＲで割算し、その商を０．５と比較し、こ
れが０．５より小のときには`0' 、これが０．５以上の
ときには、`1' の出力を発生する。すなわち、入力デー
タが１ビットの出力に変換される。The 1-bit ADRC circuits 43a and 43b are
The difference between the maximum value and the minimum value (dynamic range DR) of an appropriately sized block is detected, each data is divided by the dynamic range DR, and the quotient is compared with 0.5, which is less than 0.5. Output of '0' when, and output of '1' when it is 0.5 or more. That is, the input data is converted into a 1-bit output.

【００４４】１ビットＡＤＲＣ回路４３ａ、４３ｂのそ
れぞれの出力がシフトレジスタ４４ａ、４４ｂにおいて
直列並列変換される。シフトレジスタ４４ａ、４４ｂか
らの合計８ビットがレジスタ４５に取り込まれ、レジス
タ４５の出力に８ビットのインデックスが発生する。８
ビットのインデックスにより２⁸ の数のクラスが指示さ
れる。The outputs of the 1-bit ADRC circuits 43a and 43b are serial-parallel converted in the shift registers 44a and 44b. A total of 8 bits from the shift registers 44a and 44b are taken into the register 45, and an 8-bit index is generated at the output of the register 45. 8
The index of bits indicates a number of 2 ⁸ classes.

【００４５】なお、クラス分けのために、空間的に注目
画素の近傍の画素のみでなく、前フレームおよび後フレ
ームの空間的に同一位置の画素をも参照するようにして
も良い。また、クラス分けのための圧縮符号化として
は、１ビットＡＤＲＣ以外に、ベクトル量子化、ＤＰＣ
Ｍ等を使用することができる。For classification, not only pixels spatially near the pixel of interest but also pixels spatially at the same position in the previous frame and the subsequent frame may be referred to. In addition to 1-bit ADRC, vector quantization, DPC, etc. may be used as compression encoding for classifying.
M or the like can be used.

【００４６】次に、図５を参照して最小二乗法の演算回
路７ａについて説明する。演算回路７ｂは、演算回路７
ａと同一の構成である。図５に示すように、エンコーダ
３ａの出力信号が供給され、時空間モデルを構成するデ
ータ、すなわち、注目画素の実データｙと線形１次結合
に使用するデータｘ_i を同時化するための時系列変換回
路３１が設けられている。時系列変換回路３１からのデ
ータが乗算器アレー３２に供給される。乗算器アレー３
２に対して加算メモリ３３が接続される。インデックス
がデコーダ３５に供給され、デコーダ３５からのクラス
情報が加算メモリ３３に供給される。これらの乗算器ア
レー３２および加算メモリ３３は、正規方程式生成回路
を構成する。Next, the least-squares method arithmetic circuit 7a will be described with reference to FIG. The arithmetic circuit 7b is the arithmetic circuit 7
It has the same configuration as a. As shown in FIG. 5, when the output signal of the encoder 3a is supplied and the data forming the spatiotemporal model, that is, the real data y of the pixel of interest and the data x _i used for linear linear combination are synchronized, A series conversion circuit 31 is provided. The data from the time series conversion circuit 31 is supplied to the multiplier array 32. Multiplier array 3
The addition memory 33 is connected to 2. The index is supplied to the decoder 35, and the class information from the decoder 35 is supplied to the addition memory 33. The multiplier array 32 and the addition memory 33 form a normal equation generation circuit.

【００４７】乗算器アレー３２は、各画素同士の乗算を
行ない、加算メモリ３３は、乗算器アレー３２からの乗
算結果が供給される加算器アレーとメモリアレーとで構
成される。図６は、乗算器アレー３２の具体的構成であ
る。図６において、その一つを拡大して示すように、四
角のセルが乗算器を表す。乗算器アレー３２において各
画素同士の乗算が行われ、その結果が加算メモリ３３に
供給される。The multiplier array 32 multiplies each pixel, and the addition memory 33 is composed of an adder array to which the multiplication result from the multiplier array 32 is supplied and a memory array. FIG. 6 is a specific configuration of the multiplier array 32. In FIG. 6, as one of them is enlarged and shown, a square cell represents a multiplier. The pixels in the multiplier array 32 are multiplied, and the result is supplied to the addition memory 33.

【００４８】乗算器アレー３２の乗算結果が供給される
加算メモリ３３は、図７に示すように、加算器アレー３
３ａとメモリ（またはレジスタ、以下同様）アレー３３
ｂとからなる。クラスの個数と等しい個数のメモリアレ
ー３３ｂの並列回路が加算器アレー３３ａに対して接続
されている。インデックスデコーダ３５からの出力（ク
ラス）に応答して一つのメモリアレー３３ｂが選択され
る。また、メモリアレー３３ｂの出力が加算器アレー３
３ａに帰還される。これらの乗算器アレー３２、加算器
アレー３３ａ、メモリアレー３３ｂによって積和演算が
なされる。インデックスによって決定されるクラス毎に
メモリアレーが選択されて、積和演算の結果によってメ
モリアレーの内容が更新される。The addition memory 33 to which the multiplication result of the multiplier array 32 is supplied is, as shown in FIG.
3a and memory (or register, and so on) array 33
b. A parallel circuit of the memory array 33b equal in number to the number of classes is connected to the adder array 33a. One memory array 33b is selected in response to the output (class) from the index decoder 35. Further, the output of the memory array 33b is the adder array 3
Returned to 3a. These multiplier array 32, adder array 33a, and memory array 33b perform product-sum calculation. A memory array is selected for each class determined by the index, and the contents of the memory array are updated according to the result of the product-sum operation.

【００４９】前述の正規方程式（７）のｗ_i にかかる積
和演算の項を見ると、右上の項を反転すると、左下と同
じものとなる。従って、（７）式を斜めに分割し、上側
の三角形部分に含まれる項のみを演算すれば良い。この
点から乗算器アレー３２、加算器アレー３３ａ、メモリ
アレー３３ｂは、図６および図７に示すように、上側の
三角形部分に含まれる項を演算するのに必要とされる、
乗算セルあるいはメモリセルを備えている。Looking at the term of the product-sum operation concerning w _i of the above-mentioned normal equation (7), if the upper right term is inverted, it becomes the same as the lower left. Therefore, it suffices to divide the equation (7) diagonally and calculate only the terms included in the upper triangular portion. From this point, the multiplier array 32, the adder array 33a, and the memory array 33b are required to calculate the terms included in the upper triangular portion, as shown in FIGS. 6 and 7.
It has a multiplication cell or a memory cell.

【００５０】以上のようにして、入力画像が到来するに
従って積和演算が行われ、正規方程式が生成される。ク
ラス毎の正規方程式の各項の結果は、クラスとそれぞれ
対応するメモリアレー３３ｂに記憶されており、次に、
この正規方程式の各項が掃き出し法のＣＰＵ演算回路３
４に計算される。ＣＰＵを用いた演算によって正規方程
式（連立方程式）が解かれ、最確値である係数が求ま
る。この係数が出力される。As described above, the product-sum operation is performed as the input image arrives, and the normal equation is generated. The result of each term of the normal equation for each class is stored in the memory array 33b corresponding to each class.
Each term of this normal equation is the CPU arithmetic circuit 3 of the sweep method.
Calculated as 4. Normal equations (simultaneous equations) are solved by calculation using the CPU, and the coefficient that is the most probable value is obtained. This coefficient is output.

【００５１】復号のために設けられる、推定値生成回路
２４ａは、第１の画素の推定値を作成するためのもので
あり、図８は、その一例の構成である。推定値生成回路
２４ａと２４ｂとは、同一の構成である。４０で示す係
数メモリは、例えば１フレーム毎に各クラスの係数組を
記憶し、インデックスデコーダ３６からのクラス情報に
より選択された係数組を出力する。この係数組ｗ₁ 〜ｗ
_n がレジスタをそれぞれ介して乗算器３７₁ 〜３７_n に
その一方の入力として供給される。乗算器３７₁ 〜３７
_n の他方の入力としては、時系列変換回路３８によりま
とめられた復号画素データｘ₁ 〜ｘ_n が供給される。乗
算器３７₁ 〜３７_n の出力が加算器３９で加算される。
加算器３９からは、注目画素の推定値ｙ（＝ｘ₁ ｗ₁ ＋
ｘ₂ ｗ₂＋・・・・＋ｘ_n ｗ_n ）が得られる。The estimated value generation circuit 24a provided for decoding is for creating an estimated value of the first pixel, and FIG. 8 shows an example of the configuration thereof. The estimated value generation circuits 24a and 24b have the same configuration. The coefficient memory indicated by 40 stores the coefficient set of each class for each frame, for example, and outputs the coefficient set selected by the class information from the index decoder 36. This coefficient set w _{1 to} w
_n is supplied as one input to the multipliers 37 _{1 to} 37 _n via the respective registers. Multipliers 37 _{1 to} 37
The _n other input of the decoded pixel data x ₁ ~x _n gathered by the time series conversion circuit 38 is supplied. The outputs of the multipliers 37 _{1 to} 37 _n are added by the adder 39.
From the adder 39, the estimated value y (= x ₁ w ₁ +
x ₂ w ₂ + ... + x _n w _n ) is obtained.

【００５２】入力画像データを第１の画素と第２の画素
に分離するためのパターンとしては、図１に示すものに
限定されない。図９に示すように、水平方向に１画素毎
に第１の画素および第２の画素に分離するパターン、あ
るいは垂直方向に１ライン毎に第１の画素および第２の
画素に分離するパターン等を使用することができる。さ
らに、連続する２フレームの中の一方のフレームの画素
を第１の画素として扱い、その他方のフレームの画素を
第２の画素として扱うこともできる。The pattern for separating the input image data into the first pixel and the second pixel is not limited to that shown in FIG. As shown in FIG. 9, a pattern in which each pixel is separated in the horizontal direction into a first pixel and a second pixel, or a pattern in which each line is separated into a first pixel and a second pixel in the vertical direction, etc. Can be used. Further, it is also possible to treat the pixel of one frame of two consecutive frames as the first pixel and treat the pixel of the other frame as the second pixel.

【００５３】さらに、上述の例は、求める未定係数を１
フレームに１組としたが、画像の局所的な特徴に応じて
空間内で細分化し、１フレームに複数組の係数を求め、
これを伝送しても良い。よりさらに、階層構造の補間を
可能とする係数を伝送するようにしても良い。Further, in the above example, the undetermined coefficient to be obtained is 1
Although one set is set for each frame, it is subdivided in space according to the local feature of the image, and a plurality of sets of coefficients are obtained for one frame.
This may be transmitted. Furthermore, a coefficient that enables interpolation of a hierarchical structure may be transmitted.

【００５４】次に、図１０および図１１を参照してこの
発明の他の実施例について説明する。上述の一実施例
は、伝送されるコードと係数とを用いて、８ビットの復
号値を予測するものである。他の実施例は、誤差成分の
みを予測するものである。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the above-described embodiment, an 8-bit decoded value is predicted by using the transmitted code and coefficient. Another embodiment predicts only the error component.

【００５５】図１０は、他の実施例の符号化装置を示
し、これは、一実施例の符号化装置（図２）と全体とし
て類似している。最小二乗法の演算回路７ａに対して、
クラス分類回路６からのインデックスと、減算回路９ａ
の出力と、ローカルデコーダ４ａ、４ｂからの復号デー
タとが供給される。他方の最小二乗法の演算回路７ｂに
対して、クラス分類回路６からのインデックスと、減算
回路９ｂの出力と、ローカルデコーダ４ａ、４ｂからの
復号データとが供給される。FIG. 10 shows an encoding device of another embodiment, which is generally similar to the encoding device of one embodiment (FIG. 2). For the least-squares arithmetic circuit 7a,
Index from class classification circuit 6 and subtraction circuit 9a
Output and the decoded data from the local decoders 4a and 4b are supplied. The index from the class classification circuit 6, the output of the subtraction circuit 9b, and the decoded data from the local decoders 4a and 4b are supplied to the other least-squares arithmetic circuit 7b.

【００５６】減算回路９ａは、注目画素の実データとロ
ーカルデコーダ４ａの復号出力との誤差を計算し、減算
回路９ｂは、注目画素の実データとローカルデコーダ４
ｂの復号出力との誤差を計算する。図３の画素配列のモ
デルにおいて、＋の画素値を推定するための係数を決定
する場合、周辺の画素の復号値を使用する。減算回路９
ａは、実際の値をｙ_m とし、ローカルデコード値をｙ_m
´とすると、次の差分値δｙ_m を発生する。 δｙ_m ＝ｙ_m −ｙ_m ´The subtracting circuit 9a calculates the error between the actual data of the pixel of interest and the decoded output of the local decoder 4a, and the subtracting circuit 9b calculates the error of the actual data of the pixel of interest and the local decoder 4.
Calculate the error from the decoded output of b. In the model of the pixel array in FIG. 3, when determining the coefficient for estimating the + pixel value, the decoded values of the peripheral pixels are used. Subtraction circuit 9
a has an actual value y _m and a local decode value y _m.
When you ', to generate the next difference value δy _m. δy _m = y _m -y _m '

【００５７】最小二乗法の演算回路７ａは、この差分値
を周辺の画素の復号値ｘ_miと係数の線形１次結合で表
す。すなわち、 δｙ_m ＝Σｗ_i ×ｘ_mi そして、上述の（２）式におけるベクトルＹの要素が
〔δｙ₁ δｙ₂ ・・・・δｙ_m 〕とされ、最小二乗法に
より係数ｗ_i が決定される。The least-squares arithmetic circuit 7a represents this difference value by a linear linear combination of the decoded value x _mi of the peripheral pixels and the coefficient. That is, δy _m = Σw _i × x _mi, and the element of the vector Y in the above equation (2) is [δy ₁ δy ₂ ... δy _m ] and the coefficient w _i is determined by the least squares method. .

【００５８】図１１は、図１０の符号化装置に対応する
復号装置を示す。受信されたコードがデコーダ２３ａ、
２３ｂにより復号される。これらのデコーダ２３ａ、２
３ｂの復号出力が推定値生成回路２４ａ、２４ｂに供給
される。推定値生成回路２４ａには、クラス分類回路２
６からのインデックスと、デコーダ２３ａ、２３ｂの復
号出力と、入力端子２２ａからの係数とが供給される。
推定値生成回路２４ｂには、クラス分類回路２６からの
インデックスと、デコーダ２３ａ、２３ｂの復号出力
と、入力端子２２ｂからの係数とが供給される。FIG. 11 shows a decoding device corresponding to the coding device of FIG. The received code is the decoder 23a,
It is decoded by 23b. These decoders 23a, 2
The decoded output of 3b is supplied to the estimated value generation circuits 24a and 24b. The estimated value generation circuit 24a includes a class classification circuit 2
The index from 6, the decoded output of the decoders 23a and 23b, and the coefficient from the input terminal 22a are supplied.
The estimated value generation circuit 24b is supplied with the index from the class classification circuit 26, the decoded outputs of the decoders 23a and 23b, and the coefficient from the input terminal 22b.

【００５９】推定値生成回路２４ａ、２４ｂは、復号出
力と係数との線形１次結合によって、推定値（ここで
は、差分値δｙ_m ）を発生する。推定値生成回路２４ａ
からの推定値とデコーダ２３ａの復号出力とが加算回路
２８ａに供給され、加算回路２８ａの出力に第１の画素
データの復号出力が得られる。同様に、推定値生成回路
２４ｂからの推定値とデコーダ２３ｂの復号出力とが加
算回路２８ｂに供給され、加算回路２８ｂの出力に第２
の画素データの復号出力が得られる。これらの復号出力
が画素合成回路２５において合成され、出力端子２７に
復号画像データが得られる。The estimated value generating circuits 24a and 24b generate an estimated value (here, the difference value δy _m ) by linear linear combination of the decoded output and the coefficient. Estimated value generation circuit 24a
Is supplied to the adder circuit 28a, and the decoded output of the first pixel data is obtained at the output of the adder circuit 28a. Similarly, the estimated value from the estimated value generation circuit 24b and the decoded output of the decoder 23b are supplied to the addition circuit 28b, and the second output is output to the addition circuit 28b.
The decoded output of the pixel data is obtained. These decoded outputs are combined in the pixel combining circuit 25, and decoded image data is obtained at the output terminal 27.

【００６０】この発明の他の実施例は、復号出力から誤
差分のみを推定するので、復号値を直接予測する一実施
例と比較して、推定の精度をより高くすることが可能で
ある。Since the other embodiment of the present invention estimates only the error component from the decoded output, it is possible to make the estimation accuracy higher than that of the embodiment which directly predicts the decoded value.

【００６１】なお、上述の一実施例と同様に、注目画素
が図３中の×（または△）の画素の位置にある場合と、
これが○（または◎）の画素の位置にある場合とのそれ
ぞれに関して、別々に係数の計算がなされる。As in the case of the above-described embodiment, the case where the pixel of interest is at the position of the pixel of x (or Δ) in FIG.
The coefficient is calculated separately for each of the case where this is at the position of the circle (or the circle) pixel.

【００６２】[0062]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明は、伝送画素と非伝送画素とに分離するのと異なり、
少ないビット数に変換された画素も伝送するので、復号
画像の解像度の劣化を防止することができる。また、こ
の発明は、線形１次結合で補間するための最適な係数を
送信側で求めているので、補間フィルタを用いるのと比
較して、復元画像の品質を良好とできる。As is apparent from the above description, the present invention is different from the case where the transmission pixel and the non-transmission pixel are separated.
Since the pixel converted into a small number of bits is also transmitted, it is possible to prevent deterioration of the resolution of the decoded image. Further, according to the present invention, since the optimum coefficient for interpolating by linear linear combination is obtained on the transmitting side, the quality of the restored image can be improved as compared with the case where an interpolation filter is used.

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

【図１】この発明を適用できる画素の分離パターンの一
例とクラス分類に使用する画素を説明するための略線図
である。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an example of a pixel separation pattern to which the present invention is applicable and a pixel used for class classification.

【図２】この発明が適用された高能率符号化装置の一例
のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of an example of a high efficiency coding apparatus to which the present invention is applied.

【図３】図２に示される高能率符号化の復号装置のブロ
ック図である。3 is a block diagram of a decoding device for high efficiency encoding shown in FIG. 2. FIG.

【図４】クラス分類回路の一例のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of an example of a class classification circuit.

【図５】最小二乗法の演算回路の一例のブロック図であ
る。FIG. 5 is a block diagram of an example of a least square method arithmetic circuit.

【図６】最小二乗法の演算回路に含まれる乗算器アレー
を説明するための略線図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a multiplier array included in a least square method arithmetic circuit.

【図７】最小二乗法の演算回路に含まれる加算器アレー
およびメモリアレーを説明するための略線図である。FIG. 7 is a schematic diagram for explaining an adder array and a memory array included in a least square method arithmetic circuit.

【図８】復号装置に含まれる推定値生成回路の一例のブ
ロック図である。FIG. 8 is a block diagram of an example of an estimated value generation circuit included in the decoding device.

【図９】この発明を適用できる画素の分離パターンの他
の例を説明するための略線図である。FIG. 9 is a schematic diagram for explaining another example of a pixel separation pattern to which the present invention can be applied.

【図１０】この発明が適用された高能率符号化装置の他
の例のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of another example of a high efficiency coding device to which the present invention is applied.

【図１１】図１０に示される高能率符号化の復号装置の
ブロック図である。11 is a block diagram of a decoding device for high efficiency coding shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２ 画素分離回路 ３ａ、３ｂ エンコーダ ４ａ、４ｂ ローカルデコーダ ６ クラス分類回路 ７ａ、７ｂ 最小二乗法の演算回路 ９ａ、９ｂ 復号値の誤差を検出する減算回路 ２３ａ、２３ｂ デコーダ ２４ａ、２４ｂ 推定値生成回路 2 Pixel separation circuit 3a, 3b Encoder 4a, 4b Local decoder 6 Class classification circuit 7a, 7b Least square method arithmetic circuit 9a, 9b Subtraction circuit 23a, 23b Decoder 24a, 24b Estimated value generation circuit

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 各画素データがＰビットのディジタル画
像信号の伝送データ量を減少させるためのディジタル画
像信号の高能率符号化装置において、 規則的なパターンに従って、ディジタル画像信号の２次
元画素配列を少なくとも第１および第２の画素データに
分離するための分離手段と、 上記第１の画素データのビット数をＭ（≦Ｐ）ビットに
変換するための第１の符号化手段および上記第１の符号
化手段の出力データをＰビットに変換するための第１の
ローカル復号手段と、 上記第２の画素データのビット数をＮ（＜Ｍ）ビットに
変換するための第２の符号化手段および上記第２の符号
化手段の出力データをＰビットに変換するための第２の
ローカル復号手段と、 上記ディジタル画像信号と少なくとも第１の復号手段の
出力データに基づいて、第１の係数を発生する第１の係
数発生手段と、 上記ディジタル画像信号と少なくとも第２の復号手段の
出力データに基づいて、第２の係数を発生する第２の係
数発生手段と、 上記第１および第２の符号化手段の出力データ、上記第
１の係数発生手段からの第１の係数と上記第２の係数発
生手段からの第２の係数とを伝送する伝送手段とからな
るディジタル画像信号の高能率符号化装置。1. A high-efficiency encoder for digital image signals for reducing the transmission data amount of a P-bit digital image signal for each pixel data, wherein a two-dimensional pixel array of digital image signals is arranged according to a regular pattern. Separation means for separating at least first and second pixel data, first encoding means for converting the number of bits of the first pixel data into M (≦ P) bits, and the first A first local decoding means for converting the output data of the encoding means into P bits, a second encoding means for converting the number of bits of the second pixel data into N (<M) bits, and Second local decoding means for converting the output data of the second encoding means into P bits; and the digital image signal and at least the output data of the first decoding means. A first coefficient generating means for generating a first coefficient, and a second coefficient generating means for generating a second coefficient on the basis of the digital image signal and at least output data of the second decoding means, The transmitting means transmits the output data of the first and second encoding means, the first coefficient from the first coefficient generating means and the second coefficient from the second coefficient generating means. High-efficiency encoder for digital image signals. 【請求項２】 請求項１に記載の符号化装置において、 上記第１および第２の係数発生手段は、上記第１および
第２の係数の係数を１フレーム又は１フィールド毎に発
生することを特徴とする高能率符号化装置。2. The encoding device according to claim 1, wherein the first and second coefficient generating means generate the coefficients of the first and second coefficients for each frame or field. Characterizing high-efficiency coding device. 【請求項３】 請求項１に記載の符号化装置において、 上記第１の係数発生手段は、上記分離手段からの第１の
画像データと少なくとも上記第１のローカル復号手段の
出力データを受け取って、ＭビットからＰビットに変換
すべき注目画素の空間的および／または時間的に近傍の
複数の画素の値と複数の係数の線形１次結合によって、
上記注目画素の値を作成した時に、作成された値と上記
注目画素の真値との誤差を最小とするような第１の係数
を発生し、 上記第２の係数発生手段は、上記分離手段からの第２の
画像データと少なくとも上記第２のローカル復号手段の
出力データを受け取って、ＮビットからＰビットに変換
すべき注目画素の空間的および／または時間的に近傍の
複数の画素の値と複数の係数の線形１次結合によって、
上記注目画素の値を作成した時に、作成された値と上記
注目画素の真値との誤差を最小とするするような第２の
係数を発生することを特徴とする高能率符号化装置。3. The encoding device according to claim 1, wherein the first coefficient generating means receives the first image data from the separating means and at least output data of the first local decoding means. , A linear linear combination of the values of a plurality of pixels spatially and / or temporally neighboring the pixel of interest to be converted from M bits to P bits and a plurality of coefficients,
When the value of the pixel of interest is created, a first coefficient that minimizes the error between the created value and the true value of the pixel of interest is generated, and the second coefficient generation means is the separation means. Value of a plurality of pixels spatially and / or temporally adjacent to the pixel of interest to be converted from N bits to P bits by receiving the second image data from at least the output data of the second local decoding means. And a linear linear combination of several coefficients,
A high-efficiency coding apparatus which, when the value of the pixel of interest is created, generates a second coefficient that minimizes an error between the created value and the true value of the pixel of interest. 【請求項４】 請求項１に記載の符号化装置において、 上記分離手段からの第１の画像データと第１の復号手段
の出力データから第１の誤差データを生成する第１の誤
差データ生成手段と、 上記分離手段からの第２の画像データと第２の復号手段
の出力データから第１の誤差データを生成する第２の誤
差データ生成手段とをさらに有し、 上記第１の係数発生手段は、上記第１の誤差データ生成
手段からの第１の誤差データと少なくとも上記第１のロ
ーカル復号手段の出力データを受け取って、Ｍビットか
らＰビットに変換すべき注目画素の空間的および／また
は時間的に近傍の複数の係数の線形１次結合によって、
上記注目画素に対する誤差値を作成した時に、作成され
た誤差値と上記第１の誤差データ生成手段からの第１の
誤差データとの誤差を最小とするような第１の係数を発
生し、 上記第２の係数発生手段は、上記第２の誤差データ生成
手段からの第２の誤差データと少なくとも上記第２のロ
ーカル復号手段の出力データを受け取って、Ｎビットか
らＰビットに変換すべき注目画素の空間的および／また
は時間的に近傍の複数の係数の線形１次結合によって、
上記注目画素に対する誤差値を作成した時に、作成され
た誤差値と上記第２の誤差データ生成手段からの第２の
誤差データとの誤差を最小とするような第２の係数を発
生することを特徴とする高能率符号化装置。4. The encoding device according to claim 1, wherein first error data generation is performed for generating first error data from the first image data from the separating means and the output data of the first decoding means. Means, and second error data generating means for generating first error data from the second image data from the separating means and the output data of the second decoding means, the first coefficient generating means The means receives the first error data from the first error data generating means and at least the output data of the first local decoding means, and spatially and / or spatially the pixel of interest to be converted from M bits to P bits. Or by linear linear combination of multiple coefficients that are temporally close,
When the error value for the pixel of interest is created, a first coefficient that minimizes the error between the created error value and the first error data from the first error data generating means is generated. The second coefficient generation means receives the second error data from the second error data generation means and at least the output data of the second local decoding means, and the pixel of interest to be converted from N bits to P bits. By a linear linear combination of the spatially and / or temporally neighboring coefficients of
When the error value for the pixel of interest is created, a second coefficient that minimizes the error between the created error value and the second error data from the second error data generating means is generated. Characterizing high-efficiency coding device. 【請求項５】 請求項１、３、または４に記載の符号化
装置において、 上記第１の係数発生手段は、上記第１の係数を発生する
際に、さらに、上記第２のローカル復号手段の出力デー
タを使用し、 上記第２の係数発生手段は、上記第２の係数を発生する
際に、さらに、上記第１のローカル復号手段の出力デー
タを使用することを特徴とする高能率符号化装置。5. The encoding device according to claim 1, 3, or 4, wherein the first coefficient generating means further includes the second local decoding means when generating the first coefficient. High-efficiency code, wherein the second coefficient generating means further uses output data of the first local decoding means when generating the second coefficient. Device. 【請求項６】 規則的なパターンに従って、各画素がＰ
ビットのディジタル画像信号の２次元画素配列を少なく
とも第１および第２の画素データに分離するための分離
手段と、上記第１の画像データのビット数をＭ（≦Ｐ）
ビットに変換するための第１の符号化手段および上記第
１の符号化手段の出力データをＰビットに変換するため
に第１のローカル復号手段と、上記第２の画像データの
ビット数をＮ（＜Ｍ）ビットに変換するための第２の符
号化手段および上記第２の符号化手段の出力データをＰ
ビットに変換するために第２のローカル復号手段と、上
記ディジタル画像信号と少なくとも第１の復号手段の出
力データに基づいて、第１の係数を発生する第１の係数
発生手段と、上記ディジタル画像信号と少なくとも第２
の復号手段の出力データに基づいて、第２の係数を発生
する第２の係数発生手段と、上記第２の係数発生手段か
らの第２の係数とを伝送する伝送手段とからなる符号化
装置と対応する復号装置であって、 上記第１および第２の符号化手段の出力データ、上記第
１および第２の係数を受信するための受信手段と、 上記第１の符号化手段のＭビットの出力データをＰビッ
トへ変換する第１の復号手段と、 上記第２の符号化手段のＮビットの出力データをＰビッ
トへ変換する第２の復号手段と、 少なくとも上記第１の復号手段の出力データと第１の係
数とを受け取って、上記第１の画像データの推定値を作
成する第１の演算手段と、 少なくとも上記第２の復号手段の出力データと第２の係
数とを受け取って、上記第２の画像データの推定値を作
成する第２の演算手段とからなる高能率符号の復号装
置。6. Each pixel has P in accordance with a regular pattern.
Separation means for separating a two-dimensional pixel array of a bit digital image signal into at least first and second pixel data, and the number of bits of the first image data is M (≤P).
The first encoding means for converting into bits, the first local decoding means for converting the output data of the first encoding means into P bits, and the number of bits of the second image data are N The second encoding means for converting into (<M) bits and the output data of the second encoding means are P
Second local decoding means for converting into bits, first coefficient generating means for generating a first coefficient based on the digital image signal and output data of at least the first decoding means, and the digital image Signal and at least second
Of the second coefficient generating means for generating the second coefficient on the basis of the output data of the decoding means and the transmitting means for transmitting the second coefficient from the second coefficient generating means. And a receiving means for receiving the output data of the first and second encoding means, the first and second coefficients, and M bits of the first encoding means. A first decoding means for converting the output data of P into P bits, a second decoding means for converting the N bit output data of the second encoding means into P bits, and at least a first decoding means of the first decoding means. A first arithmetic means for receiving the output data and the first coefficient and creating an estimated value of the first image data; and at least receiving the output data and the second coefficient of the second decoding means. , Create an estimate of the second image data Decoding apparatus of high efficiency encoding consisting of second computation means. 【請求項７】 請求項６に記載の復号装置において、 上記第１の係数発生手段は、上記分離手段からの第１の
画像データと少なくとも上記第１のローカル復号手段の
出力データを受け取って、ＭビットからＰビットに変換
すべき注目画素の空間的および／または時間的に近傍の
複数の画素の値と複数の係数の線形１次結合によって、
上記注目画素の値を作成した時に、作成された値と上記
注目画素の真値との誤差を最小とするような第１の係数
を発生し、 上記第２の係数発生手段は、上記分離手段からの第２の
画像データと少なくとも上記第２のローカル復号手段の
出力データを受け取って、ＮビットからＰビットに変換
すべき注目画素の空間的および又は時間的に近傍の複数
の画素の値と複数の係数の線形１次結合によって、上記
注目画素の値を作成した時に、作成された値と上記注目
画素の真値との誤差を最小とするような第２の係数を発
生し、 上記第１の演算手段は、少なくとも上記第１の復号手段
の出力データと第１の係数データを受け取って、線形１
次結合によって、上記第１の画像データの推定値を作成
し、 上記第２の演算手段は、少なくとも上記第２の復号手段
の出力データと第２の係数データを受け取って、線形１
次結合によって、上記第２の画像データの推定値を作成
することを特徴とする復号装置。7. The decoding device according to claim 6, wherein the first coefficient generating means receives the first image data from the separating means and at least output data of the first local decoding means, By linear linear combination of the values of a plurality of pixels spatially and / or temporally neighboring the pixel of interest to be converted from M bits to P bits, and a plurality of coefficients,
When the value of the pixel of interest is created, a first coefficient that minimizes the error between the created value and the true value of the pixel of interest is generated, and the second coefficient generation means is the separation means. The second image data and the output data of at least the second local decoding means, and values of a plurality of pixels spatially and / or temporally adjacent to the pixel of interest to be converted from N bits to P bits. When a value of the pixel of interest is created by linear linear combination of a plurality of coefficients, a second coefficient that minimizes an error between the created value and the true value of the pixel of interest is generated. The first arithmetic means receives at least the output data of the first decoding means and the first coefficient data, and performs linear 1
An estimated value of the first image data is created by the next combination, and the second calculation means receives at least the output data of the second decoding means and the second coefficient data, and the linear 1
A decoding device, characterized in that an estimated value of the second image data is created by a subsequent combination. 【請求項８】 請求項６に記載の復号装置において、 上記符号化装置は、上記分離手段からの第１の画像デー
タと第１の復号手段の出力データから第１の誤差データ
を生成する第１の誤差データ生成手段と、 上記分離手段からの第２の画像データと第２の復号手段
の出力データから第１の誤差データを生成する第２の誤
差データ生成手段とをさらに有し、 上記復号装置は、上記第１の復号手段の出力データと上
記第１の演算手段の出力データを加算する第１の加算手
段と、 上記第２の復号手段の出力データと上記第２の演算手段
の出力データを加算する第２の加算手段とをさらに有
し、 上記第１の係数発生手段は、上記第１の誤差データ生成
手段からの第１の誤差データと少なくとも上記第１のロ
ーカル復号手段の出力データを受け取って、Ｍビットか
らＰビットに変換すべき注目画素の空間的および／また
は時間的に近傍の複数の画素の値と複数の係数の線形１
次結合によって、上記注目画素に対する誤差値を作成し
た時に、作成された誤差値と上記第１の誤差データ生成
手段からの第１の誤差データとの誤差を最小とするよう
な第１の係数を発生し、 上記第２の係数発生手段は、上記第２の誤差データ生成
手段からの第２の誤差データと少なくとも上記第２のロ
ーカル復号手段の出力データを受け取って、Ｎビットか
らＰビットに変換すべき注目画素の空間的および／また
は時間的に近傍の複数の画素の値と複数の係数の線形１
次結合によって、上記注目画素に対する誤差値を作成し
た時に、作成された誤差値と上記第２の誤差データ生成
手段からの第２の誤差データとの誤差を最小とするよう
な第２の係数を発生し、 上記第１の演算手段は、少なくとも上記第１の復号手段
の出力データと第１の係数データを受け取って、線形１
次結合によって、上記第１の誤差データの推定値を作成
し、 上記第２の演算手段は、少なくとも上記第１の復号手段
の出力データと第１の係数データを受け取って、線形１
次結合によって、上記第２の誤差データの推定値を作成
することを特徴とする復号装置。8. The decoding device according to claim 6, wherein the encoding device generates first error data from the first image data from the separating means and the output data of the first decoding means. 1 error data generating means, and 2nd error data generating means for generating 1st error data from the 2nd image data from said separating means and the output data of the 2nd decoding means, The decoding device includes first adding means for adding output data of the first decoding means and output data of the first computing means, output data of the second decoding means, and second output means of the second computing means. A second addition means for adding the output data, wherein the first coefficient generation means includes at least the first error data from the first error data generation means and at least the first local decoding means. Receiving output data Linear 1 spatial and / or values and a plurality of coefficients of a plurality of pixels temporally adjacent to the pixel of interest to be converted into a P bit from the M-bit
When the error value for the pixel of interest is created by the next combination, a first coefficient that minimizes the error between the created error value and the first error data from the first error data generating means is set. The second coefficient generating means receives the second error data from the second error data generating means and at least the output data of the second local decoding means, and converts from N bits to P bits. Linear 1 of the values of a plurality of pixels spatially and / or temporally close to the pixel of interest to be processed and a plurality of coefficients
When the error value for the pixel of interest is created by the next combination, a second coefficient that minimizes the error between the created error value and the second error data from the second error data generating means is set. And the first computing means receives at least the output data of the first decoding means and the first coefficient data, and outputs the linear 1
An estimated value of the first error data is created by the following combination, and the second calculation means receives at least the output data of the first decoding means and the first coefficient data, and the linear 1
A decoding device characterized in that an estimated value of the second error data is created by a next combination. 【請求項９】 請求項１、２、３、４、５、６、７、ま
たは８に記載の装置において、 上記第１および第２の係数発生手段は、リアルタイムで
係数を発生することを特徴とする装置。9. The apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, or 8, wherein the first and second coefficient generating means generate coefficients in real time. And the device. 【請求項１０】 各画素データがＰビットのディジタル
画像信号の伝送データ量を減少させるためのディジタル
画像信号の高能率符号化装置において、 規則的なパターンに従って、ディジタル画像信号の２次
元画素配列を少なくとも第１および第２の画素データに
分離するための分離手段と、 上記第１の画像データのビット数をＭ（≦Ｐ）ビットに
変換するための第１の符号化手段および上記第１の符号
化手段の出力データをＰビットに変換するための第１の
ローカル復号手段と、 上記第２の画像データのビット数をＮ（＜Ｍ）ビットに
変換するための第２の符号化手段および上記第２の符号
化手段の出力データをＰビットに変換するための第２の
ローカル復号手段と、 上記第１および第２の符号化手段の出力データまたは上
記第１および第２のローカル復号手段の出力データを受
け取って、注目画素に対して、空間的および／または時
間的に近傍の複数の参照に基づいて、クラスを決定する
ためのクラス分類手段と、 上記決定されたクラス毎に上記ディジタル画像信号と少
なくとも第１のローカル復号手段の出力データに基づい
て、第１の係数を発生する第１の係数発生手段と、 上記決定されたクラス毎に上記ディジタル画像信号と少
なくとも第２のローカル復号手段の出力データに基づい
て、第２の係数を発生する第２の係数発生手段と、 上記第１および第２の符号化手段の出力データ、上記第
１の係数発生手段からのクラス毎の第１の係数と第２の
係数発生手段からのクラス毎の第２の係数とを伝送する
伝送手段とからなるディジタル画像信号の高能率符号化
装置。10. A high-efficiency coding apparatus for digital image signals for reducing the transmission data amount of a P-bit digital image signal for each pixel data, wherein a two-dimensional pixel array of digital image signals is arranged according to a regular pattern. Separation means for separating at least first and second pixel data, first encoding means for converting the number of bits of the first image data into M (≦ P) bits, and the first A first local decoding means for converting the output data of the encoding means into P bits; a second encoding means for converting the number of bits of the second image data into N (<M) bits; Second local decoding means for converting the output data of the second encoding means into P bits; output data of the first and second encoding means or the first and second Classifying means for receiving output data of the second local decoding means and determining a class for the pixel of interest based on a plurality of spatially and / or temporally neighboring references; First coefficient generating means for generating a first coefficient based on the digital image signal for each class and at least output data of the first local decoding means; and at least the digital image signal for each of the determined classes. From the second coefficient generating means for generating a second coefficient based on the output data of the second local decoding means, the output data of the first and second encoding means, and the first coefficient generating means. A high-efficiency encoding apparatus for digital image signals, comprising: a transmission means for transmitting the first coefficient for each class and the second coefficient for each class from the second coefficient generation means. 【請求項１１】 請求項１０に記載の符号化装置におい
て、 上記第１の係数発生手段は、上記分離手段からの第１の
画像データと少なくとも上記第１のローカル復号手段の
出力データを受け取って、ＭビットからＰビットに変換
すべき注目画像の空間的および／または時間的に近傍の
複数の画素の値と複数の係数の線形１次結合によって、
上記注目画素の値を作成した時に、作成された値と上記
注目画素の真値との誤差を最小とするような第１の係数
をクラス毎に発生し、 上記第２の係数発生手段は、上記分離手段からの第２の
画像データと少なくとも上記第２のローカル復号手段の
出力データを受け取って、ＮビットからＰビットに変換
すべき注目画素の空間的および／または時間的に近傍の
複数の画素の値と複数の係数の線形１次結合によって、
上記注目画素の値を作成した時に、作成された値と上記
注目画素の真値との誤差を最小とするような第２の係数
をクラス毎に発生することを特徴とする高能率符号化装
置。11. The encoding device according to claim 10, wherein the first coefficient generating means receives the first image data from the separating means and at least output data of the first local decoding means. , A linear linear combination of the values of a plurality of pixels spatially and / or temporally adjacent to the image of interest to be converted from M bits to P bits and a plurality of coefficients,
When the value of the pixel of interest is created, a first coefficient that minimizes an error between the created value and the true value of the pixel of interest is generated for each class, and the second coefficient generation means is A plurality of spatially and / or temporally neighboring pixels of interest to be converted from N bits to P bits are received by receiving the second image data from the separating means and the output data of at least the second local decoding means. By linear linear combination of pixel value and multiple coefficients,
A high-efficiency coding apparatus characterized in that, when the value of the pixel of interest is created, a second coefficient that minimizes an error between the created value and the true value of the pixel of interest is generated for each class. . 【請求項１２】 請求項１０に記載の符号化装置におい
て、 さらに、上記分離手段からの第１の画像データと第１の
ローカル復号手段の出力データから第１の誤差データを
生成する第１の誤差データ生成手段と、 上記分離手段からの第２の画像データと第２のローカル
復号手段の出力データから第１の誤差データを生成する
第２の誤差データ生成手段とを有し、 上記第１の係数発生手段は、上記第１の誤差データ生成
手段からの第１の誤差データと少なくとも上記第１のロ
ーカル復号手段の出力データを受け取って、Ｍビットか
らＰビットに変換すべき注目画素の空間的および／また
は時間的に近傍の複数の画素の値と複数の係数の線形１
次結合によって、上記注目画像に対する誤差値を作成し
た時に、作成された誤差値と上記第１の誤差データ生成
手段からの誤差データとの誤差を最小とするような第１
の係数をクラス毎に発生し、 上記第２の係数発生手段は、上記第２の誤差データ生成
手段からの第２の誤差データと少なくとも上記第２のロ
ーカル復号手段の出力データを受け取って、Ｍビットか
らＰビットに変換すべき注目画素の空間的および／また
は時間的に近傍の複数の画素の値と複数の係数の線形１
次結合によって、上記注目画素に対する誤差値を作成し
た時に、作成された誤差値と上記第２の誤差データ生成
手段からの誤差データとの誤差を最小とするような第２
の係数をクラス毎に発生することを特徴とする高能率符
号化装置。12. The encoding device according to claim 10, further comprising: a first error data generated from the first image data from the separating means and the output data of the first local decoding means. An error data generating means; and a second error data generating means for generating the first error data from the second image data from the separating means and the output data of the second local decoding means. The coefficient generating means receives the first error data from the first error data generating means and at least the output data of the first local decoding means, and converts the space of the pixel of interest to be converted from M bits to P bits. Linear 1 of values of a plurality of pixels and temporally neighboring pixels and / or a coefficient
When the error value for the image of interest is created by the next combining, the first error value that minimizes the error between the created error value and the error data from the first error data generating means.
Is generated for each class, and the second coefficient generating means receives the second error data from the second error data generating means and at least the output data of the second local decoding means, and outputs M Value of a plurality of pixels spatially and / or temporally near the pixel of interest to be converted from P bits to P bits and a linear 1 of a plurality of coefficients
When the error value for the pixel of interest is created by the next combination, the second error value is minimized between the created error value and the error data from the second error data generating means.
A high-efficiency coding device characterized in that the coefficient of is generated for each class. 【請求項１３】 請求項１０、１１、または１２に記載
の符号化装置において、 上記第１の係数発生手段は、上記第１の係数を発生する
際に、さらに、上記第２のローカル復号手段の出力デー
タを使用し、 上記第２の係数発生手段は、上記第２の係数を発生する
際に、さらに、上記第１のローカル復号手段の出力デー
タを使用することを特徴とする高能率符号化装置。13. The encoding device according to claim 10, 11 or 12, wherein said first coefficient generating means further generates said second local decoding means when generating said first coefficient. High-efficiency code, wherein the second coefficient generating means further uses output data of the first local decoding means when generating the second coefficient. Device. 【請求項１４】 規則的なパターンに従って、各画素が
Ｐビットのディジタル画像信号の２次元画素配列を少な
くとも第１および第２の画素データに分離するための分
離手段と、上記第１の画像データのビット数をＭ（≦
Ｐ）ビットに変換するための第１の符号化手段および上
記第１の符号化手段の出力データをＰビットに変換する
ために第１のローカル復号手段と、上記第２の画像デー
タのビット数をＮ（＜Ｍ）ビットに変換するための第２
の符号化手段および上記第２の符号化手段の出力データ
をＰビットに変換するために第２のローカル復号手段
と、上記第１および第２の符号化手段の出力データまた
は上記第１および第２のローカル復号手段の出力データ
を受け取って、注目画素に対して、空間的および／また
は時間的に近傍の複数の参照に基づいて、クラスを決定
するための第１のクラス分類手段と、上記第１のクラス
分類手段によって決定されたクラス毎に上記ディジタル
画像信号と少なくとも第１のローカル復号手段の出力デ
ータに基づいて、第１の係数を発生する第１の係数発生
手段と、上記決定されたクラス毎に上記ディジタル画像
信号と少なくとも第２のローカル復号手段の出力データ
に基づいて、第２の係数を発生する第２の係数発生手段
と、上記第１および第２の符号化手段の出力データ、上
記第１の係数発生手段からのクラス毎の第１の係数と、
上記第２の係数発生手段からのクラス毎の第２の係数と
を伝送する伝送手段とからなる符号化装置と対応する復
号装置であって、 上記第１および第２の符号化手段の出力データ、上記第
１および第２の係数を受信するための受信手段と、 上記第１の符号化手段のＭビットの出力データをＰビッ
トへ変換する第１の復号手段と、 上記第２の符号化手段のＮビットの出力データをＰビッ
トへ変換する第２の復号手段と、 上記第１および第２の符号化手段の出力データまたは上
記第１および第２の復号手段の出力データを受け取っ
て、注目画素に対して、空間的および／または時間的に
近傍の複数の参照画素に基づいて、クラスを決定するた
めの第２のクラス分類手段と、 少なくとも上記第１の復号手段の出力データと上記第２
のクラス分類手段によって決定されたクラスに対応する
第１の係数とを受け取って、上記第１の画像データの推
定値を作成する第１の演算手段と、 少なくとも上記第２の復号手段の出力データと上記第２
のクラス分類手段によって決定されたクラスに対応する
第２の係数とを受け取って、上記第２の画像データの推
定値を作成する第２の演算手段とからなる高能率符号の
復号装置。14. Separation means for separating a two-dimensional pixel array of a P-bit digital image signal into at least first and second pixel data according to a regular pattern, and the first image data. The number of bits of M (≤
P) first encoding means for converting to P bits, first local decoding means for converting output data of the first encoding means to P bits, and the number of bits of the second image data. To convert N to N (<M) bits
Second encoding means for converting the output data of the first encoding means and the second encoding means into P bits, and the output data of the first and second encoding means or the first and second encoding means. First classifying means for receiving output data of the second local decoding means and determining a class for the pixel of interest based on a plurality of spatially and / or temporally neighboring references; First coefficient generating means for generating a first coefficient based on the digital image signal and at least output data of the first local decoding means for each class determined by the first class classification means; Second coefficient generating means for generating a second coefficient on the basis of the digital image signal and the output data of at least the second local decoding means for each class; Output data of the second encoding means, a first coefficient of each class from the first coefficient generating means,
A decoding device corresponding to an encoding device comprising transmission means for transmitting the second coefficient for each class from the second coefficient generation means, the output data of the first and second encoding means Receiving means for receiving the first and second coefficients, first decoding means for converting the M-bit output data of the first encoding means into P bits, and the second encoding Second decoding means for converting the N-bit output data of the means into P-bits, and receiving the output data of the first and second encoding means or the output data of the first and second decoding means, Second class classification means for determining a class based on a plurality of reference pixels spatially and / or temporally close to the pixel of interest; at least output data of the first decoding means; Second
First computing means for receiving an estimated value of the first image data by receiving a first coefficient corresponding to the class determined by the class classification means of, and at least output data of the second decoding means. And the second above
A high-efficiency code decoding device comprising: a second calculation means for receiving the second coefficient corresponding to the class determined by the class classification means and creating an estimated value of the second image data. 【請求項１５】 請求項１４に記載の復号装置におい
て、 上記第１の係数発生手段は、上記分離手段からの第１の
画像データと少なくとも上記第１のローカル復号手段の
出力データを受け取って、ＭビットからＰビットに変換
すべき注目画素の空間的および／または時間的に近傍の
複数の画素の値と複数の係数の線形１次結合によって、
上記注目画素の値を作成した時に、作成された値と上記
注目画素の真値との誤差を最小とするような第１の係数
をクラス毎に発生し、 上記第２の係数発生手段は、上記分離手段からの第２の
画像データと少なくとも上記第２のローカル復号手段の
出力データを受け取って、ＮビットからＰビットに変換
すべき注目画素の空間的および又は時間的に近傍の複数
の画素の値と複数の係数の線形１次結合によって、上記
注目画素の値を作成した時に、作成された値と上記注目
画素の真値との誤差を最小とするような第２の係数をク
ラス毎に発生し、 上記第１の演算手段は、少なくとも上記第１の復号手段
の出力データと上記第２のクラス分類手段によって決定
されたクラスに対応する第１の係数データを受け取っ
て、線形１次結合によって、上記第１の画像データの推
定値を作成し、 上記第２の演算手段は、少なくとも上記第２の復号手段
の出力データと上記第２のクラス分類手段によって決定
されたクラスに対応する第２の係数データを受け取っ
て、線形１次結合によって、上記第２の画像データの推
定値を作成することを特徴とする復号装置。15. The decoding apparatus according to claim 14, wherein the first coefficient generating means receives the first image data from the separating means and at least output data of the first local decoding means, By linear linear combination of the values of a plurality of pixels spatially and / or temporally neighboring the pixel of interest to be converted from M bits to P bits, and a plurality of coefficients,
When the value of the pixel of interest is created, a first coefficient that minimizes an error between the created value and the true value of the pixel of interest is generated for each class, and the second coefficient generation means is A plurality of pixels spatially and / or temporally adjacent to the pixel of interest to be converted from N bits to P bits by receiving the second image data from the separating means and the output data of at least the second local decoding means. When the value of the pixel of interest is created by a linear linear combination of the value of P and a plurality of coefficients, a second coefficient for minimizing the error between the created value and the true value of the pixel of interest is provided for each class. The first calculation means receives at least the output data of the first decoding means and the first coefficient data corresponding to the class determined by the second class classification means, and the linear first order By binding, above 1 is used to create an estimated value of image data, and the second calculation means at least outputs the output data of the second decoding means and the second coefficient data corresponding to the class determined by the second class classification means. And a linear first-order combination to create an estimated value of the second image data. 【請求項１６】 請求項１４に記載の復号装置におい
て、 上記符号化装置は、上記分離手段からの第１の画像デー
タと第１の復号手段の出力データから第１の誤差データ
を生成する第１の誤差データ生成手段と、 上記分離手段からの第２の画像データと第２の復号手段
の出力データから第１の誤差データを生成する第２の誤
差データ生成手段とをさらに有し、 上記復号装置は、上記第１の復号手段の出力データと上
記第１の演算手段の出力データを加算する第１の加算手
段と、 上記第２の復号手段の出力データと上記第２の演算手段
の出力データを加算する第２の加算手段とをさらに有
し、 上記第１の係数発生手段は、上記第１の誤差データ生成
手段からの第１の誤差データと少なくとも上記第１のロ
ーカル復号手段の出力データを受け取って、Ｍビットか
らＰビットに変換すべき注目画素の空間的および／また
は時間的に近傍の複数の画素の値と複数の係数の線形１
次結合によって、上記注目画素に対する誤差値を作成し
た時に、作成された誤差値と上記第１の誤差データ生成
手段からの第１の誤差データとの誤差を最小とするよう
な第１の係数をクラス毎に発生し、 上記第２の係数発生手段は、上記第２の誤差データ生成
手段からの第２の誤差データと少なくとも上記第２のロ
ーカル復号手段の出力データを受け取って、Ｎビットか
らＰビットに変換すべき注目画素の空間的および／また
は時間的に近傍の複数の画素の値と複数の係数の線形１
次結合によって、上記注目画素に対する誤差値を作成し
た時に、作成された誤差値と上記第２の誤差データ生成
手段からの第２の誤差データとの誤差を最小とするよう
な第２の係数をクラス毎に発生し、 上記第１の演算手段は、少なくとも上記第１の復号手段
の出力データと上記第２のクラス分類手段によって決定
されたクラスに対応する第１の係数データを受け取っ
て、線形１次結合によって、上記第１の誤差データの推
定値を作成し、 上記第２の演算手段は、少なくとも上記第２の復号手段
の出力データと上記第２のクラス分類手段によって決定
されたクラスに対応する第２の係数データを受け取っ
て、線形１次結合によって、上記第２の誤差データの推
定値を作成することを特徴とする復号装置。16. The decoding device according to claim 14, wherein the encoding device generates first error data from the first image data from the separating means and the output data of the first decoding means. 1 error data generating means, and 2nd error data generating means for generating 1st error data from the 2nd image data from said separating means and the output data of the 2nd decoding means, The decoding device includes first adding means for adding output data of the first decoding means and output data of the first computing means, output data of the second decoding means, and second output means of the second computing means. A second addition means for adding the output data, wherein the first coefficient generation means includes at least the first error data from the first error data generation means and at least the first local decoding means. Receive output data Te, linear first spatial and / or values and a plurality of coefficients of a plurality of pixels temporally adjacent to the pixel of interest to be converted from M bits to the P bits
When the error value for the pixel of interest is created by the next combination, a first coefficient that minimizes the error between the created error value and the first error data from the first error data generating means is set. Generated for each class, the second coefficient generation means receives the second error data from the second error data generation means and at least the output data of the second local decoding means, and outputs from N bits to P bits. Linear 1 of values of a plurality of pixels spatially and / or temporally neighboring the pixel of interest to be converted into bits and a plurality of coefficients
When the error value for the pixel of interest is created by the next combination, a second coefficient that minimizes the error between the created error value and the second error data from the second error data generating means is set. It is generated for each class, and the first calculation means receives at least the output data of the first decoding means and the first coefficient data corresponding to the class determined by the second class classification means, and linearly receives the first coefficient data. An estimated value of the first error data is created by a linear combination, and the second computing means divides at least the output data of the second decoding means and the class determined by the second class classification means. A decoding device, which receives the corresponding second coefficient data and creates an estimated value of the second error data by linear linear combination. 【請求項１７】 請求項１０、１１、１２、１３、１
４、１５または１６に記載の装置において、 上記第１および第２の係数発生手段は、リアルタイムで
係数を発生することを特徴とする装置。17. The method according to claim 10, 11, 12, 13, 1
The device according to 4, 15, or 16 is characterized in that the first and second coefficient generating means generate a coefficient in real time.