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JP2664223B2 - 直交変換係数量子化回路 - Google Patents

直交変換係数量子化回路

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Publication number
JP2664223B2
JP2664223B2 JP25732388A JP25732388A JP2664223B2 JP 2664223 B2 JP2664223 B2 JP 2664223B2 JP 25732388 A JP25732388 A JP 25732388A JP 25732388 A JP25732388 A JP 25732388A JP 2664223 B2 JP2664223 B2 JP 2664223B2
Authority
JP
Japan
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block
orthogonal transform
sub
blocks
circuit
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP25732388A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02105792A (ja
Inventor
由幸 八島
一人 上倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication of JPH02105792A publication Critical patent/JPH02105792A/ja
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  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は直交変換符号化により画像を符号化して伝送
するための量子化回路に関するものである。
[従来の技術] 原信号を直交変換してその変換係数を量子化して伝送
する直行変換符号化は、その高い符号化効率からよく用
いられている。画像信号に対して適用する場合には、ま
ず画像をN×N(N:整数)の小ブロックに分割し、各ブ
ロックで直交変換をほどこしN×Nの周波数領域の係数
に変換し、この係数を量子化する。
[発明が解決しようとする課題] 上述の量子化をどのブロックに対しても同じように粗
くしていくと、エッジを含むブロックでは、量子化され
た係数を逆変換して得られる復号画像においてエッジの
周辺に誤差が拡散し雑音となる。この雑音がめだって検
知されるのはブロック内にかなり強いエッジと平坦な部
分が混在する場合の平坦な領域であり、たとえば人物と
背景の境界のような部分に発生し、復号画像の品質を劣
化させる大きな要因となっていた。
本発明の目的は先に示した従来技術の問題点を解決
し、復号画像の画質を向上させることができる直交変換
係数量子化回路を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明は、画像信号をN
×N(N=整数)のブロックに分割する分割手段と、該
分割手段によって得られた各ブロックの信号ごとに離散
直交変換を行なって変換係数を得る直交変換手段と、該
直交変換手段によって得られた変換係数を量子化間隔を
変更可能に量子化する量子化手段と、前記画像信号の各
ブロックの信号に対して、当該ブロック内の少なくとも
複数のサブブロックの各々ごとに当該サブブロックがエ
ッジ領域か平坦領域かを検出する検出手段と、前記検出
手段の検出結果に基づいて1つ以上のエッジ領域のサブ
ブロックが平坦領域のサブブロックに混在するブロック
を抽出するエッジ領域/平坦領域混在ブロック抽出手段
と、該抽出手段の抽出結果に基づいてエッジ領域と平坦
領域とが混在するブロックについて変換係数を他のブロ
ックよりも細く量子化するように前記量子化手段の量子
化間隔を制御する手段とを具えたことを特徴とする。
[作用] 本発明によれば、画像信号の各ブロックの信号に対し
て、当該ブロック内の少なくとも複数のサブブロックの
各々ごとに当該サブブロックがエッジ領域か平坦領域か
を検出し、その検出結果に基づいて1つ以上のエッジ領
域のサブブロックが平坦領域のサブブロックに混在する
ブロックを抽出し、その抽出したエッジ領域と平坦領域
とが混在するブロックについて変換係数を他のブロック
よりも細く量子化する。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
第1図は本発明の第1の実施例を示しており、1の入
力端子から入力された画像信号は、ブロック回路2によ
ってN×Nの小ブロックに分割され、直交変換回路3で
直交変換される。直交変換回路3の出力である直交変換
係数に複数の量子化器を持つ量子化回路4(の選択され
た量子化器)で量子化されその量子化値が出力端子5に
送られる。一方、エッジ領域検出回路6ではラブラシア
ンに代表されるエッジ検出オペレータを用いて入力端子
1からの画像信号のエッジ検出が行われる。また平坦部
検出回路7では入力端子1からの画像信号のある画素が
平坦領域であるかどうかの判定がなされる。ブロック判
定回路8においては、エッジ領域検出回路6の出力およ
び平坦部検出回路7の出力からそのブロックがエッジ領
域/平坦領域混在ブロックか否かの判定がなされる。判
定結果は量子化係数値とともに受信側(出力端子5)に
送られる。
量子化回路4は、ブロック判定回路8の判定結果に基
づいて直交変換回路3からの直交変換係数に適用する量
子化器を選択する。すなわち、ブロック全体が平坦であ
るとき、あるいはブロック全体が複雑な構造であるとき
は前記のような雑音は発生しないかあるいは発生しても
検知しにくいので、直交変換係数の量子化を粗くするよ
うな量子化器を選択し、エッジと平坦部が混在するブロ
ックでは平坦部に雑音が発生するのを防ぐために直交変
換係数の量子化を細くするような量子化器を選択する。
これにより効率的に情報配分が可能となる。
なお本方式は1フレーム前の画素値と現在のフレーム
の画素値のフレーム間差分信号に対して直交変換を施す
ような場合にも適用できることは明らかである。
第2図は本発明の第2の実施例を示す。31は直交変換
手段としての離散コサイン変換回路であって、直交変換
として効率の良い離散コイン変換を用いている。9は入
力端子1からの画像手段を入力する高域通過フィルタで
あり、第3図において画素xのフィルタ出力値x′は、 x′=4x−(a+b+c+d) で与えられる。フィルタ9からのx′のしきい値設定回
路10で設定されるしきい値Th1と比較器11において比較
され、比較器出力BHとして、 x′≧Th1の時BH=1 x′<Th1の時BH=0 を得る。一般的にある画素がエッジ領域の画素である場
合BH=1となる。一方入力端子1からの画像信号を入力
する低域通過フィルタ12では画素xのフィルタ出力x″
として、 x″=(4x+a+b+c+d)/8 が計算され、減算器13においてフィルタリング前の値x
との差分Δxが計算される。
Δx=x−x″ 減算器13出力が入力される絶対値回路14で絶対値|Δ
x|がとられた後しきい値設定回路15で設定されるしきい
値Th2と比較器16において比較され、比較器出力BLとし
て、 |Δx|<Th2のときBL=1 |Δx|≧Th2のときBL=0 を得る。一般的にある画素が平坦領域の画素である場合
BL=1となる。
点線で囲まれた部分100がエッジ領域/平坦領域混在
ブロックの検出部であり、計数回路17で比較器16出力に
基づいてブロック内のBL=1の画素の数NLをカウントす
る。計数回路17からのNLをしきい値設定回路18で設定さ
れるしきい値Th3と比較器19において比較し、比較器出
力BNとして、 NL≦Th3のときBN=1 NL<Th3のときBN=0 を得る。一般的にブロック内に平坦部分が多い場合BN
1となる。ブロック判定回路20においては、BN=1のブ
ロックについて、BH=1の画素が1つでもあれば、その
ブロッックはエッジ領域/平坦領域混在ブロックとみな
し、量子化回路4に対して離散コサイン変換回路31の出
力の直交変換計数の量子化器としてデッドゾーンおよび
ステップサイズの細かいものを選択し、そうでない時に
は粗いものを選択するような制御を行う。
第4図は本発明の第3の実施例を示す。この例では、
エッジ領域/平坦領域の混在ブロックを次のようにして
検出する。
まずサブブロック化回路21において、入力端子1から
の画像をM×M(M:整数)の小ブロックに分割する。こ
の小ブロックは第5図に示すように、直交変換で用いる
ブロックのサブブロックになるように選ばれる。例えば
N=8,M=4とした場合には、直交変換ブロックは第5
図に示すように4つのサブブロックに分割されることに
なる。一般にサブブロックの個数Sは、 S=(N/M) となる。1つの直交変換ブロック内の各サブブロックに
対して、分散計算回路22において分散値が計算され、各
分散値σ2i(i=1,2,…,S)がしきい値回路23で設定さ
れるしきい値Thsと比較器24で比較される。比較器出力
Cは、 Ci=1:σi2≦Ths Ci=0:σi2<Ths (i=1,2,…,S) で定められる。一般にサブブロック内にエッジ成分があ
ると分散値が大きいのでCi=1となり、サブブロック内
が平坦であるとCi=0となる。このCiを用いてブロック
判定回路25では、量子化対象となる直交変換ブロックが
エッジ領域/平坦領域混在ブロックかどうかを決定する
パラメータCが次のように設定される。
C=C1C2C3…Cs ここでは排他的論理和である。すなわちC1〜Csがす
べて1かあるいはすべて0である場合のみC=0とな
り、その他の時はC=1となる。C=1となるのはその
ブロック内にエッジ成分を持つサブブロックと、平坦な
サブブロックが同時に存在するわけであるから、エッジ
領域/平坦領域混在ブロックとみなすことができる。従
って、ブロック判定回路25においては、C=1であれ
ば、そのブロックはエッジ領域/平坦領域混在ブロック
とみなし、量子化回路4に対して対応するブロックの直
交変換係数の量子化器としてデッドゾーンおよびステッ
プサイズの細かいものを選択し、そうでない時には粗い
ものを選択するような制御を行うことにより、エッジの
周辺の平坦領域に拡散される誤差を低減できる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明を用いれば直交変換符号
化において、ブロック内にかなり強いエッジと平坦な部
分が混在する場合に平坦な領域で発生する雑音を効率的
に取り除くことができ、復号画像の画質を向上すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示すブロック図、 第2図は本発明の第2の実施例のブロック図、 第3図は高域通過フィルタおよび低域通過フィルタに用
いる画素を説明する図、 第4図は本発明の第3の実施例のブロック図、 第5図は直交変換ブロックとサブブロックの関係を示す
図である。 1……入力端子、 2……ブロック化回路、 3……直交変換回路、 4……量子化回路、 5……出力端子、 6……エッジ領域検出回路、 7……平坦部検出回路、 8……ブロック判定回路。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画像信号をN×N(N=整数)のブロック
    に分割する分割手段と、該分割手段によって得られた各
    ブロックの信号ごとに離散直交変換を行なって変換係数
    を得る直交変換手段と、該直交変換手段によって得られ
    た変換係数を量子化間隔を変更可能に量子化する量子化
    手段と、前記画像信号の各ブロックの信号に対して、当
    該ブロック内の少なくとも複数のサブブロックの各々ご
    とに当該サブブロックがエッジ領域か平坦領域かを検出
    する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて1
    つ以上のエッジ領域のサブブロックが平坦領域のサブブ
    ロックに混在するブロックを抽出するエッジ領域/平坦
    領域混在ブロック抽出手段と、該抽出手段の抽出結果に
    基づいてエッジ領域と平坦領域とが混在するブロックに
    ついて変換係数を他のブロックよりも細く量子化するよ
    うに前記量子化手段の量子化間隔を制御する手段とを具
    えたことを特徴とする直交変換係数量子化回路。
JP25732388A 1988-10-14 1988-10-14 直交変換係数量子化回路 Expired - Lifetime JP2664223B2 (ja)

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