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JP2888523B2 - Image processing device - Google Patents

Image processing device

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Publication number
JP2888523B2
JP2888523B2 JP30155387A JP30155387A JP2888523B2 JP 2888523 B2 JP2888523 B2 JP 2888523B2 JP 30155387 A JP30155387 A JP 30155387A JP 30155387 A JP30155387 A JP 30155387A JP 2888523 B2 JP2888523 B2 JP 2888523B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
image
signal
unit
encoding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP30155387A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH01144874A (en
Inventor
満 大和田
芳季 石井
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP30155387A priority Critical patent/JP2888523B2/en
Publication of JPH01144874A publication Critical patent/JPH01144874A/en
Priority to US07/657,987 priority patent/US5040060A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2888523B2 publication Critical patent/JP2888523B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • 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] 本発明は画像処理装置に関し、特に高能率符号化/復
号化を可能とした画像処理装置に関するものである。 [従来の技術] 従来から、この種の画像情報伝送方式として、例えば
テレビジョン信号の高能率符号化方式が知られている。
このテレビジョン信号高能率符号化方式では、伝送帯域
を狭くする必要性から、1画素当りの平均ビット数を小
さくする所謂MIN−MAX法が採られている。以下、このMI
N−MAX法について説明する。 テレビジョン信号は強い時空間の相関を有している。
そして、画像を微小なブロックに分割すると、各ブロッ
クは局所的相関により、小さなダイナミックレンジしか
持たないことが多い。従って、各ブロックでダイナミッ
クレンジを求め、適応的に符号化することにより非常に
効率の良い圧縮ができることになる。 そこで、この符号化について具体的に図面を参照し
て、説明していく。 第3図は、従来技術の一例としての画像情報伝送シス
テムの概略構成を示す図である。図中の101は入力端子
であり、例えばテレビジョン信号等のラスタースキャン
されかアナログ画像信号を所定の周波数で標本化し、1
サンプル当りnビットのデータにディジタル化されたデ
ィジタル画像データが入力される。この2n階調のディジ
タル画像データは、画素ブロック分割回路102に供給さ
れる。 第4図は一画面分の全画素データを画素ブロックに分
割する様子を示す図である。画素ブロック分割回路102
においては、一旦、一画面分の全画素データをメモリ等
に記憶し、第4図に示すように、水平方向(以下、H方
向と称す)にl画素、垂直方向(以下、V方向と称す)
にm画素の(l×m)個の画素より構成される画素ブロ
ック単位で画素データを読み出す。即ち、この各画素ブ
ロックのデータ毎に出力が行われる。 第5図は各画素ブロックの構成を示す。図中、D1,1
Dm,lは各画素データを示している。画素ブロック分割回
路102より出力される画像データは最大値検出部103,最
小値検出部140並びにタイミング調整部105に入力され
る。これによって各画素ブロック内の全画素データ(D
1,1〜Dm,)中、最大値を有するもの(Dmax)と最小値を
有するもの(Dmin)が検出部103,104により検出され、
出力される。 一方、タイミング調整部105においては最大値検出部1
03並びに最小値検出部104でDmax,Dminを検出するのに
必要な時間だけ、全画素データを遅延させ、各画素ブロ
ック毎に予め定められた順序で画素データを分割値変換
部106に送出する。例えば、各画素ブロック毎にD1,1,D
2,1,D3,1,…,Dm,1,D1,2,…,Dm,2,…,
D1,(l-1),…,Dm,(l-1),D1,l,…,Dm,lという具合に
送出する。 このようにして各画素ブロック内の全画素データ(D
1,1〜Dm,l)及びこれらの最大値(Dmax)及び最小値(D
min)は分割値変換部106に入力され、各画素データにつ
いて、DmaxとDminの間を2k分割した量子化レベルと比較
されたkビットの分割符号(Δ1,1〜Δm,l)を得る。こ
こでkはnより小さい整数であり、その量子化の様子を
第6図(a)に示す。 第6図(a)にて示したようにΔi,jはkビットの2
値符号として出力される。このようにして得たkビット
の分割符号Δi,j及びnビットのDmax及びDminはそれぞ
れパラレル−シリアル(P−S)変換器107,107′,10
7″にてシリアルデータとされ、データセレクタ108にお
いて、第7図に示す如きシリアルデータとされる。な
お、第7図においては1つの画素ブロックに対する伝送
データを示している。 データセレクタ108より出力されたデータはファース
トイン・ファーストアウト・メモリ(FIFOメモリ)109
にて一定のデータ伝送レートとなるように時間軸処理さ
れ、更に同期付加部110により同期信号が付加され、出
力端子111より伝送路(例えばVTR等の磁気記録再生系)
に送出される。ここで同期信号の付加につついては、各
画素ブロック毎、複数の画素ブロック毎に行えばよい。
なお、上述各部の動作タイミングはタイミングコントロ
ール部112より出力されるタイミング信号に基づいて決
定される。 第8図は、第3図に示したデータ送信側に対応する受
信側の概略構成を示すブロック図である。第8図におい
て、121は前述した送信側にて高能率符号化された伝送
データが入力される端子である。入力された伝送データ
中の同期信号は同期分離部122により分離され、タイミ
ングコントロール部123へ供給される。このタイミング
コントロール部は、同期信号に基づいて、この受信側の
各部の動作タイミングを決定している。 他方、データセレクタ124においては前述の伝送デー
タ中nビットのデータDmax,Dminと、各画素データをD
max,Dmin間でkビット量子化した符号Δi,jとに振り分
けられる。これはそれぞれシリアル−パラレル(S−
P)変換器125,125′にてパラレルデータに変換され
る。S−P変換器125にてパラレルデータとされた各画
素ブロック内の最大値データDmax及び最小値データDmin
はそれぞれラッチ回路126,127にてラッチされ、ラッチ
された最大値データDmax及び最小値データDminはそれぞ
れ分割値逆変換部128に出力される。他方、各画素ブロ
ック内の各画素データに係る分割符号Δi,jは前述した
ような所定の順序でS−P変換器125′により出力さ
れ、分割値逆変換部128に供給される。 第6図(b)は分割符号Δi,j及びDmax,Dminから元
の画素データに係る代表値データD′i,jを復号する様
子を示す図で、図示の如く、代表値は例えばDmax,Dmin
を2k分割した各量子化レベルの中間に設定する。このよ
うにして分割値逆変換部128より得たnビットの代表値
データ(D′1,1〜D′m,l)は、前述の順序で各画素ブ
ロック毎に出力されることになる。スキャンコンバータ
部129においては分割値逆変換部128の出力データを、ラ
スタースキャンに対応する順序に変換し、復号画像デー
タとして出力端子130に出力することになる。 [発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上記従来例では、画像の2次元空間の
みの相関性を利用している。そのため、静止画像または
動きの少ない画像を伝送する場合、伝送情報に時間軸の
冗長度が生じ、同じ情報を繰り返し伝送することとな
り、伝送効率を悪化させているという欠点がみられる。 よって本発明の目的は、上述の点に鑑み、高品位の画
像信号を効率よく符号化することができる画像処理装置
を提供することにある。 [問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明に係る画像処理装
置は、一画面分の画像信号に対応する複数の標本値を所
定数の標本値毎にブロック分割するブロック化手段と、
前記ブロック化された画像信号から予測値が減算された
差信号により前記ブロック化された画像信号を前記ブロ
ック単位で符号化処理を行い、その符号化処理によって
前記ブロック単位で得られる符号化コードを出力する第
1の符号化モードと、前記差信号を用いることなく前記
ブロック化された画像信号を前記ブロック単位で符号化
処理を行い、その符号化処理によって前記ブロック単位
で得られる符号化コードを出力する第2の符号化モード
とを有する符号化手段と、前記ブロック化された画像信
号の動きを、前記符号化処理の前記ブロック単位を基準
にして検出する動き検出手段と、前記動き検出手段の出
力に応じて前記符号化モードを選択する選択手段とを有
するものである。 [実施例] 以下、本発明を本発明の一実施例を用いて説明する。 第1図および第2図は、本発明の一実施例としての画
像情報伝送システムの概略構成を示す図である。ここ
で、第1図は送信系を、第2図は受信系を示す。なお、
第1図および第2図において前記第3図および第8図と
同様の構成については同じ符番を付し詳細な説明を省略
する。 以下の説明においては、従来例と異なる所のみを説明
する。 第1図において、1は画素ブロック分割回路102の出
力からフレームメモリ10の出力を減算する減算器、 2は減算器1の出力の最大値を求める最大値検出部、 3は同じく最小値を求める最小値検出部、 4は最大値検出部2から分割値変換部5への伝達時間
を調整するタイミング調整部、 6は最大値検出部2および最小値検出部3の出力より
動きを判定する動き検出部、 7は上記各部2,3,5それぞれの出力を切り換える切り
換え器、 8は分割値逆変換部128とフレームメモリ10の出力を
加算する加算器、 9はフレームメモリ10への入力として加算器8の出力
/画素ブロック分割回路102の出力を切り換える切り換
え器、 10は切り換え器9からの信号を記憶する上記フレーム
メモリ、 11は最大値検出部103,最小値検出部104,分割値変換部
106それぞれの出力を切り換える切り換え器、 12は切り換え器7,11どちらかの信号をP−S変換器13
に入力するための切り換え器、 13は切り換え器12からの信号をパラレル−シリアル変
換し、動き検出部6の出力を付加する上記P−S変換
器、 14は各回路のタイミングをコントロールするタイミン
グコントロール部である。 第2図において、20は入力部121からの信号をシリア
ル−パラレル変換するS−P変換器、 21は分割値逆変換部128の出力とフレームメモリ23の
出力を加算する加算器、 22はスキャンコンバータ129の入力として分割値逆変
換器128あるいは加算器21の出力を選択する切り換え
器、 23は切り換え器22からの信号を記憶するフレームメモ
リ、 24はS−P変換器20の出力から動き信号を分離する動
き信号分離部、 25は同期分離部122の出力から各回路のタイミングを
コントロールするタイミングコントロール部、 次に、第1図に示した送信系の動作を説明する。 第1図の入力端子101より入力された画像デジタルデ
ータは、画素ブロック分割回路102によりブロック単位
に並びかえられ、フレーム間差DPCMとMIN−MAX法を用い
る信号処理部と、MIN−MAX法のみを用いる信号処理部と
に入力される。前記信号処理部ではフレームメモリ10を
有し、前フレームと現フレームとの差分値を減算器1に
より求め、得られた値を最大値検出部2,最小値検出部3,
タイミング調整部4,分割値変換部5及び切り換え器7よ
り成るMIN−MAX法符号器により再符号化する。再符号化
された信号は、分割値逆変換部128によりデコードさ
れ、フレームメモリ10の出力と加算器8により加算され
る。さらに、切り換え器9を介してフレームメモリ10に
新しい画素データが書き換えられる。 このデコード・書き換え操作によりフレームメモリの
内容を更新し、また、受信側フレームメモリと内容を一
致させることができる。これらの信号処理により、フレ
ーム間差DPCMとMIN−MAX法符号化が行われる。 動き検出は、動き検出部6により最大値検出部2,最小
値検出部3の差分を求め、得られた値をしきい値と比較
することで得られる。このしきい値を大きくすると、伝
送効率は向上するが、再生画像において、動きのある画
像の画質劣化,ジャーキネス等が生じる。逆に小さくす
ると、画質劣化等は改善されるが、伝送効率が低下する
こととなるので、両者を考慮し適切値に設定する必要が
ある。 次に、MIN−MAX法のみによる信号処理は、最大値検出
部103,最小値値検出部104,タイミング調整部105,分割値
変換部106,切り換え器11より成るMIN−MAX法符号器によ
り処理される。 これらの2つの信号処理出力は、動き検出器6の出力
によりブロック単位で切り換えられる。画像が静止画に
近い時は、フレーム間差DPCMとMIN−MAX法を用いた信号
処理を、また動画である時はMIN−MAX法だけによる信号
処理を切り換え器12を用いて行う。この切り換えと同時
に、切り換え器9によりフレームメモリ10への入力を動
画時にDPCM,MIN−MAX法デコード信号から画素ブロック
分割回路102の信号に切り換えることで、フレームメモ
リ10の内容(DPCMによるエラー蓄積値)を正しい値にリ
フレッシュすることができる。 P−S(パラレル−シリアル)変換器13では、入力さ
れたパラレルデータをシリアルデータに変換し、さらに
動き検出器6からのブロック毎の動きデータ1ビットを
付加して出力する。以下、従来例と同様に処理され出力
する。 次に、第2図に示した受信系の動作を説明する。 第2図の入力端子121には、前述した送信側にて高能
率符号化された伝送データが入力される。入力されたデ
ータ中の同期信号は同期分離122により分離され、タイ
ミングコントロール部25へ供給される。このタイミング
コントロール部25は、同期信号に基づいて、各部の動作
タイミングを決定する。 他方、S−P(シリアル−パラレル)変換器20では、
入力されたシリアルデータをパラレルデータに変換す
る。動き情報は、動き信号分離部24により分離される。
パラレルデータとされた各画素ブロックデータは最大値
ラッチ回路126,最小値ラッチ回路127,分割値逆変換部12
8によりデコードされる。 動画の時は、動き信号分離部24の出力により、切り替
え器22はデコードされた信号をスキャンコンバータ129
に直接入力する。静止画時は、加算器21により、フレー
ムメモリ23の出力と加算され、入力される。フレームメ
モリ23には、スキャンコンバータ129と同じ信号が入力
される。このフレームメモリ23の動作により、静止画時
に送られてきたフレーム差分値は元の画素データにデコ
ードされる。以下、従来例と同様に処理される。 ここで、フレーム間差DPCMとMIN−MAX法を併用するこ
とにより、伝送ビット数が減少することについて説明す
る。 画像の時間軸の冗長性を利用して、画像データのフレ
ーム間差分をとると、得られるデータのダイナミックレ
ンジは減少する。冗長性が強い程、つまり静止画程この
傾向は強く表わされる。本実施例の動き検出部による
と、静止画と判断する条件は、時間軸の相関性(前者)
と2次元空間の相関性(後者)のトレードオフとなる。
つまり、時間軸の相関性(前者)が非常に強い場合には
2次元空間の相関性(後者)は適度にあればよく、逆に
前者が弱い場合は後者は非常に強い時である。この条件
下における有効ビット数は、非常に少ない値でよいこと
がわかる。上記条件を基に最大値・最小値の必要ビット
数が、また動き検出部しきい値により分割値変換部の必
要ビット数が求められる。 以上の説明より明らかなように、フレーム間差DPCMと
MIN−MAX法を併用するときデータ圧縮率は大幅に向上す
る。例えば、各画素ブロック内の原データn=8,l=m
=3 静止モード時n=3,k=2とすると、各画素ブロ
ック内の原データは(8×3×3=)72ビット,伝送デ
ータは(3×2+2×3×3=)24ビットとなり、1/3
のデータ圧縮率が得られることになる。 上述した画像情報伝送システムにあっては、画像が静
止画である場合等の情報量の少ない時は圧縮率を高め、
動画の場合は通常の圧縮率と適応的にすることにより、
過剰な情報を伝送せず伝送効率を向上させることができ
る。 なお、上述の実施例にあってはラスタースキャンされ
た画像データを伝送する場合についてのみ述べたが、画
像情報を伝送する場合には原信号の信号形態に拘りな
く、本発明を適用可能である。この場合、画素ブロック
分割回路102,スキャンコンバータ部129等の構成を適宜
変化させるだけでよい。 [発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、1画面の画像信
号を複数ブロックに分割し、そのブロック化された画像
信号の動きに応じて、差信号を用いてブロック符号化す
る符号化モードと前記差信号を用いないでブロック符号
化する符号化モードとを選択して符号化を行い、前記画
像信号の動きに応じて予測値の加算制御を行っているの
で高品位の画像信号を効率良く符号化することができ
る。 また、本発明では画像信号の動きを符号化処理単位で
あるブロックを基準にして行っているので、ブロック分
割の回路を動き検出処理と符号化処理とで共用すること
ができ、回路規模を小さくすることができる。さらに、
動き検出処理と符号化モードの選択処理とが完全に同期
するので、より効率良く符号化することができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing apparatus, and more particularly, to an image processing apparatus capable of high-efficiency encoding / decoding. [Prior Art] Conventionally, as this type of image information transmission method, for example, a high-efficiency encoding method of a television signal has been known.
In the television signal high-efficiency coding method, a so-called MIN-MAX method for reducing the average number of bits per pixel is employed because of the necessity of narrowing the transmission band. Hereafter, this MI
The N-MAX method will be described. Television signals have a strong spatiotemporal correlation.
When an image is divided into small blocks, each block often has only a small dynamic range due to local correlation. Therefore, very efficient compression can be performed by obtaining a dynamic range in each block and adaptively encoding. Therefore, this encoding will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of an image information transmission system as an example of the prior art. Reference numeral 101 in the figure denotes an input terminal, which samples a raster-scanned analog image signal such as a television signal at a predetermined frequency, and
Digital image data digitized into n bits of data per sample is input. The digital image data of 2n gradations is supplied to the pixel block dividing circuit 102. FIG. 4 is a diagram showing a state in which all pixel data for one screen is divided into pixel blocks. Pixel block division circuit 102
In FIG. 4, all the pixel data for one screen is temporarily stored in a memory or the like, and as shown in FIG. 4, 1 pixel in the horizontal direction (hereinafter, referred to as H direction) and 1 pixel in the vertical direction (hereinafter, referred to as V direction). )
The pixel data is read in units of a pixel block composed of (1 × m) pixels of m pixels. That is, the output is performed for each data of each pixel block. FIG. 5 shows the configuration of each pixel block. In the figure, D 1,1 ~
D m, l indicates each pixel data. Image data output from the pixel block division circuit 102 is input to the maximum value detection unit 103, the minimum value detection unit 140, and the timing adjustment unit 105. As a result, all pixel data (D
1,1 to D m, ), those having the maximum value (D max ) and those having the minimum value (D min ) are detected by the detection units 103 and 104,
Is output. On the other hand, in the timing adjustment unit 105, the maximum value detection unit 1
03 and the minimum value detection unit 104 delays all the pixel data by the time required to detect D max and D min, and transmits the pixel data to the division value conversion unit 106 in a predetermined order for each pixel block. Send out. For example, D 1,1 , D
2,1 , D3,1 , ..., Dm, 1 , D1,2 , ..., Dm, 2 , ...,
D1 , (l-1) , ..., Dm, (l-1) , D1 , l , ..., Dm, l . In this way, all pixel data (D
1,1 to D m, l ) and their maximum (D max ) and minimum (D max )
min) is input to the divided value converting unit 106, for each pixel data, D max and D 2 k divided division code of k bits is compared with quantization levels between min (Δ 1,1 m, l ) get Here, k is an integer smaller than n, and the state of quantization is shown in FIG. 6 (a). As shown in FIG. 6 (a), Δ i, j is k-bit 2
Output as value sign. The k-bit division code Δi , j and the n-bit D max and D min obtained in this manner are converted into parallel-serial (PS) converters 107, 107 ', 10 respectively.
7 ", the data is converted into serial data as shown in Fig. 7 in the data selector 108. Note that Fig. 7 shows transmission data for one pixel block. The stored data is stored in the first-in first-out memory (FIFO memory) 109
, A time axis processing is performed so that a constant data transmission rate is obtained, a synchronization signal is further added by a synchronization addition section 110, and a transmission path (for example, a magnetic recording and reproducing system such as a VTR) is output from an output terminal 111.
Sent to Here, the addition of the synchronization signal may be performed for each pixel block or for each of a plurality of pixel blocks.
Note that the operation timing of each of the above-described units is determined based on a timing signal output from the timing control unit 112. FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of a receiving side corresponding to the data transmitting side shown in FIG. In FIG. 8, reference numeral 121 denotes a terminal to which the above-described transmission data which has been encoded at high efficiency at the transmission side is input. The synchronization signal in the input transmission data is separated by the synchronization separation unit 122 and supplied to the timing control unit 123. The timing control unit determines the operation timing of each unit on the receiving side based on the synchronization signal. On the other hand, in the data selector 124, n-bit data D max and D min in the transmission data described above and each pixel data are
It is distributed to a code Δi , j which is k-bit quantized between max and D min . These are serial-parallel (S-
P) The data is converted into parallel data by the converters 125 and 125 '. The maximum value data D max and the minimum value data D min in each pixel block converted into parallel data by the SP converter 125
Are latched by the latch circuits 126 and 127, respectively, and the latched maximum value data Dmax and minimum value data Dmin are output to the divided value inverse conversion unit 128, respectively. On the other hand, the division code Δi , j relating to each pixel data in each pixel block is output by the SP converter 125 ′ in the above-described predetermined order, and is supplied to the division value inverse conversion unit 128. FIG. 6 (b) is a diagram showing how the representative value data D ′ i, j relating to the original pixel data is decoded from the division codes Δ i, j and D max , D min . For example, D max , D min
Is set in the middle of each of the 2k- divided quantization levels. The n-bit representative value data (D ′ 1,1 to D ′ m, l ) obtained by the division value inverse conversion unit 128 in this manner is output for each pixel block in the order described above. The scan converter unit 129 converts the output data of the divided value inverse conversion unit 128 into an order corresponding to the raster scan, and outputs the converted data to the output terminal 130 as decoded image data. [Problems to be Solved by the Invention] However, in the above conventional example, the correlation only in the two-dimensional space of the image is used. Therefore, when transmitting a still image or an image with little motion, the transmission information has a redundancy in the time axis, and the same information is repeatedly transmitted, which has a disadvantage that the transmission efficiency is deteriorated. Accordingly, an object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of efficiently encoding a high-quality image signal in view of the above points. [Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, an image processing apparatus according to the present invention divides a plurality of sample values corresponding to an image signal for one screen into blocks by a predetermined number of sample values. Blocking means to
The block-processed image signal is subjected to encoding processing by the block unit using a difference signal obtained by subtracting a prediction value from the block-formed image signal, and an encoding code obtained in the block unit by the encoding process is obtained. A first encoding mode to be output, and perform an encoding process on the block-by-block image signal without using the difference signal, and obtain an encoded code obtained in the block unit by the encoding process. Encoding means having a second encoding mode to output, motion detecting means for detecting the motion of the blocked image signal based on the block unit of the encoding process, and the motion detecting means And selecting means for selecting the encoding mode in accordance with the output of. EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described using one example of the present invention. FIG. 1 and FIG. 2 are diagrams showing a schematic configuration of an image information transmission system as one embodiment of the present invention. Here, FIG. 1 shows a transmission system, and FIG. 2 shows a reception system. In addition,
1 and 2, the same components as those in FIGS. 3 and 8 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted. In the following description, only portions different from the conventional example will be described. In FIG. 1, 1 is a subtractor for subtracting the output of the frame memory 10 from the output of the pixel block dividing circuit 102, 2 is a maximum value detector for finding the maximum value of the output of the subtracter 1, and 3 is also for finding the minimum value. A minimum value detection unit, 4 is a timing adjustment unit that adjusts the transmission time from the maximum value detection unit 2 to the divided value conversion unit 5, and 6 is a motion that determines a motion from the outputs of the maximum value detection unit 2 and the minimum value detection unit 3. A detection unit 7, a switch for switching the output of each of the above units 2, 3, 5, 8 an adder for adding the output of the divided value inverse conversion unit 128 and the frame memory 10, 9 an addition as an input to the frame memory 10 A switching unit for switching the output of the pixel unit 8 / the output of the pixel block division circuit 102, 10 is the frame memory for storing the signal from the switching unit 9, 11 is a maximum value detection unit 103, a minimum value detection unit 104, and a division value conversion unit.
106 is a switch for switching each output, 12 is a PS converter 13
13 is a P / S converter for converting the signal from the switch 12 from parallel to serial and adding the output of the motion detection unit 6, and 14 is a timing control for controlling the timing of each circuit. Department. In FIG. 2, reference numeral 20 denotes an SP converter for serial-to-parallel conversion of a signal from the input unit 121, reference numeral 21 denotes an adder for adding the output of the division value inverse conversion unit 128 and the output of the frame memory 23, and reference numeral 22 denotes a scan. A switch for selecting the output of the split value inverse converter 128 or the adder 21 as an input to the converter 129, 23 is a frame memory for storing the signal from the switch 22, and 24 is a motion signal from the output of the SP converter 20. 25 is a timing control unit that controls the timing of each circuit from the output of the synchronization separation unit 122. Next, the operation of the transmission system shown in FIG. 1 will be described. The image digital data input from the input terminal 101 in FIG. 1 is rearranged in block units by a pixel block dividing circuit 102, and only a signal processing unit using the frame difference DPCM and the MIN-MAX method and the MIN-MAX method are used. And a signal processing unit that uses The signal processing unit has a frame memory 10, finds a difference value between the previous frame and the current frame by the subtractor 1, and calculates the obtained value as a maximum value detection unit 2, a minimum value detection unit 3,
Re-encoding is performed by a MIN-MAX method encoder including a timing adjustment unit 4, a division value conversion unit 5, and a switch 7. The re-encoded signal is decoded by the inverse split value converter 128 and added to the output of the frame memory 10 by the adder 8. Further, new pixel data is rewritten to the frame memory 10 via the switch 9. By this decoding / rewriting operation, the contents of the frame memory can be updated, and the contents can be matched with the contents of the receiving frame memory. Through these signal processes, the inter-frame difference DPCM and the MIN-MAX encoding are performed. Motion detection is obtained by calculating the difference between the maximum value detection unit 2 and the minimum value detection unit 3 by the motion detection unit 6 and comparing the obtained value with a threshold value. If this threshold value is increased, transmission efficiency is improved, but in a reproduced image, image quality deterioration of a moving image, jerkiness, and the like occur. Conversely, when the value is reduced, the image quality degradation and the like are improved, but the transmission efficiency is reduced. Therefore, it is necessary to set an appropriate value in consideration of both. Next, the signal processing only by the MIN-MAX method is performed by the MIN-MAX method encoder including the maximum value detection unit 103, the minimum value detection unit 104, the timing adjustment unit 105, the division value conversion unit 106, and the switch 11. Is done. These two signal processing outputs are switched on a block basis by the output of the motion detector 6. If the image is close to a still image, the switching unit 12 performs signal processing using the frame difference DPCM and the MIN-MAX method, and if the image is a moving image, performs signal processing using only the MIN-MAX method. At the same time as this switching, the switcher 9 switches the input to the frame memory 10 from the DPCM, MIN-MAX method decoded signal to the signal of the pixel block dividing circuit 102 at the time of moving image, so that the contents of the frame memory 10 (the error accumulation value by the DPCM) ) Can be refreshed to the correct value. The PS (parallel-serial) converter 13 converts the input parallel data into serial data, and further adds one bit of motion data for each block from the motion detector 6 and outputs it. Hereinafter, processing and output are performed in the same manner as in the conventional example. Next, the operation of the receiving system shown in FIG. 2 will be described. The above-described transmission data that has been highly efficient encoded on the transmission side is input to the input terminal 121 of FIG. The synchronization signal in the input data is separated by the synchronization separation 122 and supplied to the timing control unit 25. The timing control unit 25 determines the operation timing of each unit based on the synchronization signal. On the other hand, in the SP (serial-parallel) converter 20,
Converts the input serial data to parallel data. The motion information is separated by the motion signal separation unit 24.
Each pixel block data converted into parallel data is converted into a maximum value latch circuit 126, a minimum value latch circuit 127, and a divided value inverse conversion unit 12.
Decoded by 8. In the case of a moving image, the switch 22 outputs the decoded signal to the scan converter 129 according to the output of the motion signal separation unit 24.
Enter directly into. At the time of a still image, the image is added to the output of the frame memory 23 by the adder 21 and input. The same signal as that of the scan converter 129 is input to the frame memory 23. By the operation of the frame memory 23, the frame difference value transmitted at the time of the still image is decoded into the original pixel data. Hereinafter, processing is performed in the same manner as in the conventional example. Here, the fact that the number of transmission bits is reduced by using the inter-frame difference DPCM and the MIN-MAX method together will be described. If the inter-frame difference of the image data is calculated using the redundancy of the time axis of the image, the dynamic range of the obtained data decreases. The stronger the redundancy, that is, the more the still image, the stronger this tendency is. According to the motion detection unit of the present embodiment, the condition for determining a still image is the correlation of the time axis (the former).
And a two-dimensional space correlation (the latter).
That is, when the correlation of the time axis (the former) is very strong, the correlation of the two-dimensional space (the latter) may be moderate, and conversely, when the former is weak, the latter is very strong. It is understood that the number of effective bits under this condition may be a very small value. The required number of bits of the maximum value / minimum value is obtained based on the above conditions, and the required number of bits of the divided value conversion unit is obtained by the threshold value of the motion detection unit. As is clear from the above explanation, the difference between frames DPCM and
When the MIN-MAX method is used together, the data compression ratio is greatly improved. For example, original data n = 8, l = m in each pixel block
= 3 In the static mode, if n = 3 and k = 2, the original data in each pixel block is (8 × 3 × 3 =) 72 bits, and the transmission data is (3 × 2 + 2 × 3 × 3 =) 24 bits. , 1/3
Is obtained. In the image information transmission system described above, when the amount of information is small, such as when the image is a still image, the compression rate is increased,
For videos, by adapting to the normal compression ratio,
Transmission efficiency can be improved without transmitting excessive information. In the above-described embodiment, only the case where raster-scanned image data is transmitted has been described. However, when image information is transmitted, the present invention is applicable regardless of the signal form of the original signal. . In this case, it is only necessary to appropriately change the configurations of the pixel block dividing circuit 102, the scan converter 129, and the like. [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, an image signal of one screen is divided into a plurality of blocks, and block coding is performed using a difference signal in accordance with the motion of the block image signal. Since the coding mode and the coding mode for performing block coding without using the difference signal are selected and coding is performed, and the addition control of the prediction value is performed in accordance with the motion of the image signal, a high-quality image is obtained. Signals can be efficiently encoded. Further, in the present invention, since the motion of the image signal is performed with reference to the block which is a unit of the encoding process, the block dividing circuit can be shared between the motion detection process and the encoding process, and the circuit scale is reduced. can do. further,
Since the motion detection processing and the encoding mode selection processing are completely synchronized, encoding can be performed more efficiently.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例としての画像情報伝送システ
ムの送信側の概略構成図、 第2図は本発明の一実施例としての画像情報伝送システ
ムの受信側の概略構成図、 第3図は従来技術による画像情報伝送システムの送信側
の概略構成図、 第4図は全画像データを画素ブロック群に分割する様子
を示す図、 第5図は各画素ブロックのデータ配置を示す図、 第6図(a)は第3図における分割値変換部の変換特性
を示す図、 第6図(b)は第8図における分割値逆変換部の変換特
性を示す図、 第7図は伝送されるデータを説明するための図、 第8図は第3図に示した画像情報伝送システムの送信側
に対応する受信側の概略構成を示す図である。 1…減算器、2,103…最大値検出部、3,104…最小値検出
部、4,105…タイミング調整部、5,106…分割値変換部、
6…動き検出部、7,9,11,12…切り換え器、8…加算
器、10…フレームメモリ、13…パラレル−シリアル変換
器、14…タイミングコントロール部、102…画素ブロッ
ク分割回路、128…分割値逆変換部。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a transmitting side of an image information transmission system as one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a receiving side of the image information transmitting system as one embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a transmitting side of an image information transmission system according to the prior art, FIG. 4 is a diagram showing how all image data is divided into pixel block groups, and FIG. FIG. 6 (a) shows the conversion characteristics of the divided value converter in FIG. 3, and FIG. 6 (b) shows the conversion characteristics of the divided value inverse converter in FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining data to be transmitted, and FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a receiving side corresponding to a transmitting side of the image information transmission system shown in FIG. Reference Signs List 1 subtractor, 2,103 maximum value detection unit, 3,104 minimum value detection unit, 4,105 timing adjustment unit, 5,106 division value conversion unit
6: motion detector, 7, 9, 11, 12: switcher, 8: adder, 10: frame memory, 13: parallel-serial converter, 14: timing controller, 102: pixel block dividing circuit, 128 ... Divided value inverse transform unit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.一画面分の画像信号に対応する複数の標本値を所定
数の標本値毎にブロック分割するブロック化手段と、 前記ブロック化された画像信号から予測値が減算された
差信号により前記ブロック化された画像信号を前記ブロ
ック単位で符号化処理を行い、その符号化処理によって
前記ブロック単位で得られる符号化コードを出力する第
1の符号化モードと、前記差信号を用いることなく前記
ブロック化された画像信号を前記ブロック単位で符号化
処理を行い、その符号化処理によって前記ブロック単位
で得られる符号化コードを出力する第2の符号化モード
とを有する符号化手段と、 前記ブロック化された画像信号の動きを、前記符号化処
理の前記ブロック単位を基準にして検出する動き検出手
段と、 前記動き検出手段の出力に応じて前記符号化モードを選
択する選択手段と を有することを特徴とする画像処理装置。
(57) [Claims] Blocking means for dividing a plurality of sample values corresponding to one screen of image signal into blocks for each predetermined number of sample values; and the block signal is divided by a difference signal obtained by subtracting a predicted value from the blocked image signal. A first encoding mode for performing an encoding process on the image signal obtained in the block unit and outputting an encoded code obtained in the block unit by the encoding process, and the block process is performed without using the difference signal. Encoding means for performing an encoding process on the obtained image signal in units of blocks, and a second encoding mode for outputting an encoded code obtained in units of blocks by the encoding process; and A motion detection unit that detects a motion of an image signal based on the block unit of the encoding process; and the encoding according to an output of the motion detection unit. The image processing apparatus characterized by having a selection means for selecting over de.
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