JP2888523B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Landscapes
- 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。
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。
【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。
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。
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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30155387A JP2888523B2 (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | 画像処理装置 |
| US07/657,987 US5040060A (en) | 1987-12-01 | 1991-02-21 | Image information transmission system with compression based on still-image redundancy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30155387A JP2888523B2 (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | 画像処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01144874A JPH01144874A (ja) | 1989-06-07 |
| JP2888523B2 true JP2888523B2 (ja) | 1999-05-10 |
Family
ID=17898327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30155387A Expired - Lifetime JP2888523B2 (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | 画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2888523B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05276500A (ja) * | 1991-07-19 | 1993-10-22 | Sony Corp | 動画像符号化及び復号化装置 |
| JP7076246B2 (ja) * | 2018-03-23 | 2022-05-27 | マクセル株式会社 | 撮像装置および撮像システム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH065954B2 (ja) * | 1985-01-17 | 1994-01-19 | 日本電気株式会社 | 動画像信号のフレ−ム間、フレ−ム内適応予測符号化装置 |
| JPS62100077A (ja) * | 1985-10-28 | 1987-05-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 符号化方法および装置 |
-
1987
- 1987-12-01 JP JP30155387A patent/JP2888523B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01144874A (ja) | 1989-06-07 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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