JP3458412B2 - Quantization bit number conversion device and conversion method, and quantization bit number learning device and learning method - Google Patents
Quantization bit number conversion device and conversion method, and quantization bit number learning device and learning methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、例えばディジタルビ
デオテープレコーダ装置(ディジタルVTR)等に用い
て好適な量子化ビット数変換装置に関して、特に、外部
から供給される画像信号をより多い量子化ビット数の画
像信号に変換して出力するような画像信号の量子化ビッ
ト数変換装置および変換方法、並びに量子化ビット数学
習装置および学習方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a quantizing bit number converting apparatus suitable for use in, for example, a digital video tape recorder (digital VTR) or the like, and more particularly to a quantizing bit number for an externally supplied image signal. Number signal conversion device and method for converting the number of image signals into a plurality of image signals for output , and quantization bit mathematics
A learning device and a learning method .
【0002】[0002]
【従来の技術】今日において、画像信号のディジタル化
における量子化ビット数としては8ビットが最も一般的
である。例えば、コンポーネントテレビジョン信号の符
号化規格であるCCIR・Rec601においても量子
化ビット数は8ビットと規定さている。これは、さまざ
まな視覚実験に基づいて、画質的な見地とハードの規模
や記憶媒体の消費量といった要因を考慮して決められた
ものである。2. Description of the Related Art Today, 8 bits are the most common quantization bit number in the digitization of image signals. For example, the CCIR / Rec 601 which is an encoding standard for component television signals also specifies that the number of quantization bits is 8 bits. This was decided based on various visual experiments in consideration of factors such as image quality, hardware scale, and storage medium consumption.
【0003】しかしながら、さらなる高画質化への要求
の高まりや、画像の合成、変形、拡大縮小といった特殊
効果処理を施す場合、8ビット量子化の階調不足による
画質劣化、カメラ内の各種信号処理時の演算精度の確保
等の点から、量子化ビット数は8ビットから10ビット
への移行が望まれている。その一例として、シリアルデ
ィジタル・インタフェースの規格であるSMPTE・2
59Mでは既に10ビットが標準規格となっている。However, in the case of increasing the demand for higher image quality and performing special effect processing such as image synthesis, transformation and enlargement / reduction, image quality deterioration due to insufficient gradation of 8-bit quantization and various signal processing in the camera. From the viewpoint of ensuring the accuracy of calculation at the time, it is desired to shift the number of quantization bits from 8 bits to 10 bits. One example is SMPTE.2, which is a standard for serial digital interfaces.
In 59M, 10 bits have already become the standard.
【0004】現状では、画像の記録装置は8ビットのデ
ータを処理して記録するものが主流であり、記録媒体の
消費量の問題から10ビットへの拡張は困難である。例
えば、D1フォーマット等のディジタルビデオレコーダ
装置において、記録時に10ビットの信号が入力された
場合、上位8ビットのデータのみが記録される。そし
て、再生時には量子化ビット数変換装置により、8ビッ
トのデータの下位2ビットとして、単に00のコードを
付加して8ビットから10ビットへの変換がなされる。At present, the image recording apparatus is mainly used for processing and recording 8-bit data, and it is difficult to expand to 10 bits due to the problem of the amount of recording medium consumed. For example, in a digital video recorder such as the D1 format, when a 10-bit signal is input during recording, only the upper 8-bit data is recorded. Then, at the time of reproduction, the quantization bit number conversion device simply adds the code of 00 as the lower 2 bits of the 8-bit data and converts the 8-bit data to 8-bit.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の量子化
ビット数変換装置は、各々のデータのデータ長を単に8
ビットから10ビットに増加させるだけなので、出力さ
れる信号は当初から8ビットで符号化されたデータと情
報量的には何ら変わらず、階調不足による疑似輪郭の発
生等の問題があった。However, in the conventional quantization bit number conversion device, the data length of each data is simply 8 bits.
Since the number of bits is simply increased to 10 bits, the output signal has no difference in the amount of information from the data coded with 8 bits from the beginning, and there is a problem such as occurrence of pseudo contour due to insufficient gradation.
【0006】従って、この発明の目的は、上述の問題点
を鑑みてなされたものであり、単に量子化ビット数を増
加させるだけではなく、少ない量子化ビット数の信号を
情報量の増加に対応した信号に変換することができる量
子化ビット数変換装置および変換方法、並びに量子化ビ
ット数学習装置および学習方法を提供することにある。Therefore, the object of the present invention is made in view of the above-mentioned problems, and not only the number of quantization bits is increased, but also the signal of a small number of quantization bits is dealt with to increase the information amount. Quantized bit number conversion device and conversion method capable of converting into
To provide a learning method and a learning method .
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、入力画像データのブロック毎に画像信号のレベル分
布のパターンを検出し、この検出されたパターンに基づ
いて、画像信号が属するクラスを決定してクラス情報を
出力するためのクラス決定手段と、入力画像データより
も多い量子化ビット数で量子化された画像データに変換
するための変換情報がクラス毎に記憶されており、クラ
ス決定手段からのクラス情報に応じて、変換情報を出力
するための記憶手段と、記憶手段から出力された変換情
報に基づいて、入力画像データを、量子化ビット数のよ
り多い画像データに変換する変換手段とからなることを
特徴とする量子化ビット数変換装置である。請求項5に
記載の発明は、変換用入力画像データを変換用入力画像
データの量子化ビット数よりも多い量子化ビット数の画
像データに変換するための変換情報を学習する、量子化
ビット数学習装置であって、変換用入力画像データの量
子化ビット数よりも多い量子化ビット数からなる入力画
像データから所定の画素を取り出してブロック化するブ
ロック化手段と、ブロック化された画像データのブロッ
ク毎に画像信号のレベル分布のパターンを検出し、この
検出されたレベル分布のパターンに基づいて、画像信号
が属するクラスを決定してクラス情報を出力するための
クラス決定手段と、入力画像データの下位ビットデータ
のパターンをクラス情報毎に計数する計数手段と、クラ
ス情報毎に計数された下位ビットデータのパターンの中
から最大となる下位ビットデータのパターンを検出する
検出手段と、検出された下位ビットデータのパターン
を、クラス情報毎に記憶する記憶手段とからなることを
特徴とする量子化ビット数学習装置である。請求項9に
記載の発明は、入力画像データのブロック毎に画像信号
のレベル分布のパターンを検出し、この検出されたパタ
ーンに基づいて、画像信号が属するクラスを決定してク
ラス情報を出力し、入力画像データよりも多い量子化ビ
ット数で量子化された画像データに変換するための変換
情報がクラス毎に記憶されており、クラス決定手段から
のクラス情報に応じて、変換情報を出力し、出力された
変換情報に基づいて、入力画像データを、量子化ビット
数のより多い画像データに変換するようにしたことを特
徴とする量子化ビット数変換方法である。請求項13に
記載の発明は、変換用入力画像データを変換用入力画像
データの量子化ビット数よりも多い量子化ビット数の画
像データに変換するための変換情報を学習する、量子化
ビット数学習方法であって、変換用入力画像データの量
子化ビット数よりも多い量子化ビット数からなる入力画
像データから所定の画素を取り出してブロック化し、ブ
ロック化された画像データのブロック毎に画像信号のレ
ベル分布のパターンを検出し、この検出されたレベル分
布のパターンに基づいて、画像信号が属するクラスを決
定してクラス情報を出力し、入力画像データの下位ビッ
トデータのパターンをクラス情報毎に計数し、クラス情
報毎に計数された下位ビットデータのパターンの中から
最大となる下位ビットデータのパターンを検出し、検出
された下位ビットデータのパターンを、クラス情報毎に
記憶するようにしたことを特徴とする量子化ビット数学
習方法である。According to a first aspect of the present invention, a pattern of a level distribution of an image signal is detected for each block of input image data, and a class to which the image signal belongs based on the detected pattern. And class conversion means for outputting class information and conversion information for converting into image data quantized with more quantization bits than the input image data are stored for each class. The input image data is converted into image data having a larger number of quantization bits based on the storage unit for outputting the conversion information and the conversion information output from the storage unit according to the class information from the determining unit. It is a quantization bit number conversion device characterized by comprising a conversion means. According to a fifth aspect of the present invention, the conversion input image data is converted into the conversion input image.
Image with more quantization bits than data quantization bits
Quantization, which learns conversion information for converting to image data
A bit number learning device, which is the amount of input image data for conversion
Bed for blocking takes out pixels from input image data composed of many quantization bits than Coca bits
The locking means and the pattern of the level distribution of the image signal are detected for each block of the blocked image data , the class to which the image signal belongs is determined based on the detected level distribution pattern, and the class information is obtained. Class determining means for outputting, counting means for counting the lower bit data pattern of the input image data for each class information, lower bit data which is the maximum from the lower bit data patterns counted for each class information And a storage unit that stores the detected lower bit data pattern for each class information. According to a ninth aspect of the present invention, the pattern of the level distribution of the image signal is detected for each block of the input image data, the class to which the image signal belongs is determined based on the detected pattern, and class information is output. , Conversion information for converting to image data quantized with a quantization bit number larger than the input image data is stored for each class, and the conversion information is output according to the class information from the class determination means. A method for converting a quantization bit number is characterized in that input image data is converted into image data having a larger number of quantization bits based on the output conversion information. In the invention according to claim 13, the conversion input image data is converted into an input image for conversion.
Image with more quantization bits than data quantization bits
Quantization, which learns conversion information for converting to image data
A bit number learning method, which is the amount of input image data for conversion
Into blocks from the input image data consisting of many quantization bits than Coca number of bits extracts predetermined pixels, blanking
The pattern of the level distribution of the image signal is detected for each block of the locked image data, the class to which the image signal belongs is determined based on the detected level distribution pattern, and class information is output. The lower-order bit data pattern of the data is counted for each class information, and the maximum lower-order bit data pattern is detected from the lower-order bit data patterns counted for each class information, and the detected lower-order bit data pattern is detected. Is stored for each class information, which is a quantized bit number learning method.
【0008】[0008]
【作用】この発明に係る量子化ビット数変換装置は、画
像信号パターン毎に学習によって求められた下位ビット
データを用いて、入力画像データよりも多いビット数で
量子化された画像データに変換を行うことにより、階調
不足による疑似輪郭の発生等の問題を解決する。The quantized bit number conversion device according to the present invention converts the image data quantized with a larger number of bits than the input image data by using the lower bit data obtained by learning for each image signal pattern. By doing so, problems such as the occurrence of false contours due to insufficient gradation can be solved.
【0009】[0009]
【実施例】以下、この発明に係る量子化ビット数変換装
置の一実施例について、図面を参照しながら詳細に説明
する。図1は、この発明に係る量子化ビット数変換装置
の学習部のブロック図である。既知の10ビットで量子
化された画像に対応した学習データを入力端子1に供給
する。この場合、異なる絵柄の画像が複数枚使用され
る。入力端子1から入力された画像データはブロック化
回路2において、図4に示すような配列関係にある画素
を取り出す処理を行なう。この例では、注目画素(処理
対象画素)を中心とする(3×3)の配列を1ブロック
としている。図4は10ビットの注目画素x0 を中心と
して(3×3)ブロックに含まれる周辺8画素x1 〜x
8 、合計9画素のブロックの状況を表す。一つの注目画
素について処理が終了すると注目画素が1画素シフト
し、ブロックも全体に1画素シフトする。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the quantization bit number converter according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a learning unit of the quantization bit number conversion device according to the present invention. Learning data corresponding to a known image quantized with 10 bits is supplied to the input terminal 1. In this case, a plurality of images with different designs are used. The image data input from the input terminal 1 is processed by the blocking circuit 2 to extract pixels having an arrangement relationship as shown in FIG. In this example, one block is a (3 × 3) array centered on the pixel of interest (processing target pixel). Figure 4 is centered on the target pixel x 0 of 10-bit (3 × 3) surrounding 8 pixels x 1 ~x included in the block
8 shows the situation of a block of 9 pixels in total. When the processing is completed for one target pixel, the target pixel is shifted by one pixel and the block is also shifted by one pixel as a whole.
【0010】下位ビット分離回路3では、ブロック化回
路2から供給された、10ビットの画像データの下位2
ビットを分離し、分離した上位8ビットは、クラスコー
ド発生回路4に供給され、下位2ビットはカウンタ5に
供給される。The lower bit separation circuit 3 stores the lower 2 bits of the 10-bit image data supplied from the blocking circuit 2.
The upper 8 bits obtained by separating the bits are supplied to the class code generation circuit 4, and the lower 2 bits are supplied to the counter 5.
【0011】クラスコード発生回路4では、後述するよ
うに、ブロック内のレベル変化についての比較結果とク
ラスコードcを夫々出力する。クラスコード発生回路4
から出力される比較結果がカウンタ5に供給される。カ
ウンタ5は、所定期間における下位2ビットのビットパ
ターン(00,01,10,11)の出現回数を夫々計
測する。但し、クラスコード発生回路4から供給された
画素の比較結果がしきい値Th以上になると、カウンタ
5では下位2ビットのビットパターンの出現回数のカウ
ントを行わない。As will be described later, the class code generating circuit 4 outputs the comparison result regarding the level change in the block and the class code c, respectively. Class code generation circuit 4
The comparison result output from is supplied to the counter 5. The counter 5 measures the number of appearances of the bit pattern (00, 01, 10, 11) of the lower 2 bits in a predetermined period. However, when the comparison result of the pixels supplied from the class code generation circuit 4 becomes the threshold Th or more, the counter 5 does not count the number of appearances of the bit pattern of the lower 2 bits.
【0012】カウンタ5からのカウント値を度数メモリ
6に夫々供給する。度数メモリ6では、クラスコード発
生回路4から供給されるクラスコードcをアドレス番地
として、カウンタ5から供給されるカウント値を夫々記
憶する。最大値検出回路7では、度数メモリ6に記憶さ
れているカウント値の中から最大値を検出する。下位ビ
ット発生回路8では、最大値であるカウント値に対応す
る2ビットパターンを発生する。また、データメモリ9
では、クラスコード発生回路4から供給されるクラスコ
ードcが、アドレス番地として供給され、下位ビット発
生回路8から供給されるビットパターンを記憶する。The count values from the counter 5 are supplied to the frequency memory 6, respectively. The frequency memory 6 stores the count value supplied from the counter 5 with the class code c supplied from the class code generation circuit 4 as an address address. The maximum value detection circuit 7 detects the maximum value from the count values stored in the frequency memory 6. The lower bit generation circuit 8 generates a 2-bit pattern corresponding to the maximum count value. In addition, the data memory 9
Then, the class code c supplied from the class code generating circuit 4 is supplied as an address address and the bit pattern supplied from the lower bit generating circuit 8 is stored.
【0013】図1中に示すクラスコード発生回路4の一
例について図2を参照して説明する。入力端子11から
供給される10ビット中の上位8ビットの画像データ
は、検出回路12と減算器14に供給され、検出回路1
2では、上述のような(3×3)ブロック中の最大値お
よび最小値を夫々検出する。検出された最大値が減算器
13に供給され、検出された最小値が減算器13および
減算器14に夫々供給される。減算器13では、検出回
路12から検出された最大値から最小値を減算し、その
出力が比較回路15に供給される。すなわち、供給され
る1ブロックの画素x0 〜x8 (8ビット)の夫々のデ
ータをe0 〜e8 として、その最大値・最小値を夫々e
max ,emin とする。このときAn example of the class code generation circuit 4 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. The image data of upper 8 bits out of 10 bits supplied from the input terminal 11 is supplied to the detection circuit 12 and the subtractor 14, and the detection circuit 1
In 2, the maximum value and the minimum value in the above (3 × 3) block are detected, respectively. The detected maximum value is supplied to the subtractor 13, and the detected minimum value is supplied to the subtractor 13 and the subtractor 14, respectively. The subtractor 13 subtracts the minimum value from the maximum value detected by the detection circuit 12, and the output thereof is supplied to the comparison circuit 15. That is, each of the supplied data of pixels x 0 to x 8 (8 bits) of one block is set to e 0 to e 8 , and the maximum value and the minimum value thereof are respectively set to e.
Let max and e min . At this time
【0014】
emax −emin <4 (1)
のときを考えると、ei ’=ei −emin (i=0,‥
‥8)は2ビットで表せるデータとなる。Considering the case of e max −e min <4 (1), e i ′ = e i −e min (i = 0 ,.
.. 8) is data that can be represented by 2 bits.
【0015】比較回路15では、供給されたデータを端
子16から入力されるしきい値Thと比較し、その比較
結果を出力端子17から出力する。この例では、しきい
値Thは4とする。減算器14では、検出回路12から
検出された最小値を入力データから減算し、変換回路1
8に供給し、クラスコードcを出力端子19から出力す
る。下記に変換回路18でなされるクラスコードcを算
出する処理の式を示す。The comparison circuit 15 compares the supplied data with the threshold value Th input from the terminal 16 and outputs the comparison result from the output terminal 17. In this example, the threshold value Th is 4. The subtractor 14 subtracts the minimum value detected by the detection circuit 12 from the input data, and the conversion circuit 1
8 and outputs the class code c from the output terminal 19. The formula of the process for calculating the class code c performed by the conversion circuit 18 is shown below.
【0016】[0016]
【数1】 [Equation 1]
【0017】ここで、p=2(ビット)である。Here, p = 2 (bits).
【0018】学習部は、図1に示すようなハードウェア
構成に限らず図3のフローチャートに示すように、ソフ
トウェア処理の構成としても良い。ステップ21から学
習部の制御が開始され、ステップ22のデータブロック
化では、上述の配列関係にある1ブロックの複数画素を
取り出す処理を行なう。ステップ23のデータ終了で
は、入力された全データ、例えば、1フレームのデータ
の学習が終了していれば、ステップ26の下位ビットデ
ータ決定へ、更に学習するデータがある場合、ステップ
24のクラス決定へ制御が移る。The learning section is not limited to the hardware configuration shown in FIG. 1, but may have a software processing configuration as shown in the flowchart of FIG. The control of the learning unit is started from step 21, and in the data block formation of step 22, a process of extracting a plurality of pixels of one block having the above-mentioned arrangement relationship is performed. At the end of the data in step 23, if learning of all the input data, for example, one frame of data has been completed, the lower bit data determination of step 26 is performed, and if there is more data to be learned, the class determination of step 24 is performed. Control is transferred to.
【0019】ステップ24のクラス決定において、学習
データは信号パターンにしたがってクラス分割される。
このクラス分割において最も簡単な方法は、ブロック内
の10ビットデータの上位8ビットの系列をそのままク
ラス番号とする手法である。しかし、この手法では膨大
な容量のROMを設けなければならない。そこで、クラ
ス毎の下位ビットデータを用いた量子化ビット数変換を
行う。特に、下位のビットを削減したときに画質劣化等
の問題が発生しやすいレベルの変化の小さい部分に学習
処理を限定する。すなわち、レベル変動の大きい部分で
は単純に下位2ビットに00のコードを挿入することに
よって、8ビットから10ビットへの変換を行なって
も、マスキング効果により劣化がほとんど目立たない。In the class determination in step 24, the learning data is divided into classes according to the signal pattern.
The simplest method for this class division is to use the upper 8-bit sequence of 10-bit data in a block as the class number as it is. However, this method requires provision of a huge capacity of ROM. Therefore, the quantization bit number conversion using the lower bit data for each class is performed. In particular, the learning process is limited to a portion in which the level change is small in which a problem such as image quality deterioration is likely to occur when lower bits are reduced. That is, even if the conversion from 8 bits to 10 bits is performed by simply inserting the code of 00 in the lower 2 bits in the portion where the level fluctuation is large, the deterioration is hardly noticeable due to the masking effect.
【0020】ステップ25の下位ビットカウントでは、
所定期間における下位2ビットの各ビットパターンの出
現回数をカウントする。全データの処理が終了後、ステ
ップ23から制御がステップ26に移る。ステップ26
の下位ビットデータ決定では、ステップ25の下位ビッ
トカウントで最も出現回数の多いビットパターンに対応
する下位2ビットのビットパターンを下位ビットとして
決定し、これを保持する。また、この時、ステップ24
のクラス決定で決められたクラスコードcをアドレス番
地として、ビットパターンを保持する。In the lower bit count of step 25,
The number of appearances of each bit pattern of the lower 2 bits in a predetermined period is counted. After the processing of all data is completed, the control moves from step 23 to step 26. Step 26
In the determination of the lower bit data of, the bit pattern of the lower 2 bits corresponding to the bit pattern having the highest number of appearances in the lower bit count in step 25 is determined as the lower bit and held. At this time, step 24
The bit pattern is held by using the class code c determined by the class determination of as the address address.
【0021】図5はこの発明に係る量子化ビット数変換
装置の一実施例のブロック図である。図5において、3
1で示す入力端子には、8ビットで256階調に量子化
されたディジタル画像信号が供給される。この入力信号
は、放送等による伝送、あるいはビデオテープレコーダ
装置等の再生によって送られる。入力端子31からのデ
ィジタル画像信号は、ブロック化回路32へ供給され
る。ブロック化回路32は、テレビジョンのラスター走
査の順序の入力データを図4に示すようなブロックの順
序のデータに変換する。このブロック化回路32の8ビ
ットの出力データが検出回路33、00付加回路34、
下位ビット付加回路35、およびクラスコード発生回路
36に夫々供給される。FIG. 5 is a block diagram of an embodiment of the quantization bit number converter according to the present invention. In FIG. 5, 3
An 8-bit digital image signal quantized into 256 gradations is supplied to the input terminal indicated by 1. This input signal is sent by transmission by broadcasting or reproduction by a video tape recorder device or the like. The digital image signal from the input terminal 31 is supplied to the blocking circuit 32. The block formation circuit 32 converts the input data in the order of the raster scan of the television into the data in the order of the block as shown in FIG. The 8-bit output data of the blocking circuit 32 is the detection circuit 33, the 00 addition circuit 34,
It is supplied to the lower bit addition circuit 35 and the class code generation circuit 36, respectively.
【0022】検出回路33は、供給されたブロック化デ
ータ中から最大値と最小値を検出し、減算器37は、検
出回路33から出力される最大値から最小値を減算し、
比較回路38に出力する。比較回路38では、供給され
たデータを端子39から入力されるしきい値Th(=
4)と比較し、その比較結果がセレクタ40に対して制
御信号として供給される。この減算器37と比較回路3
8が行なう処理は、前出の式(1)で表すものと同様で
ある。The detection circuit 33 detects the maximum value and the minimum value from the supplied blocked data, and the subtractor 37 subtracts the minimum value from the maximum value output from the detection circuit 33.
Output to the comparison circuit 38. In the comparison circuit 38, the supplied data is input to the terminal 39 through a threshold value Th (=
4), and the comparison result is supplied to the selector 40 as a control signal. This subtractor 37 and the comparison circuit 3
The process performed by 8 is the same as that represented by the above-mentioned formula (1).
【0023】00付加回路34は、供給されたブロック
化データの下位2ビットとして00を付加したデータ、
すなわち、10ビットのデータをセレクタ40に出力す
る。The 00 addition circuit 34 adds 00 as the lower 2 bits of the supplied block data,
That is, 10-bit data is output to the selector 40.
【0024】クラスコード発生回路36は、式(2)の
演算を行なうことにより、供給されるブロック毎の画像
の二次元的なレベル分布のパターンに基づいて、そのブ
ロックの画像データが属するクラスを検出しクラス検出
情報であるクラスコードcを発生し、そのクラスコード
cを上述の学習結果が格納されているデータメモリ9に
出力する。データメモリ9はクラスコードcをアドレス
番地として、そのアドレス番地に記憶している下位2ビ
ットのビットパターンを出力し、これを下位ビット付加
回路35に対して出力する。下位ビット付加回路35で
は、ブロック化回路32から供給された8ビットのブロ
ック化データに対して、データメモリ9から供給された
下位2ビットのビットパターンが付加され、その出力デ
ータ、すなわち、10ビットのデータがセレクタ40に
供給される。The class code generation circuit 36 determines the class to which the image data of the block belongs based on the pattern of the two-dimensional level distribution of the image of each block supplied by performing the operation of the equation (2). A class code c which is the detected class detection information is generated, and the class code c is output to the data memory 9 in which the above learning result is stored. The data memory 9 outputs the bit pattern of the lower 2 bits stored in the address with the class code c as the address, and outputs it to the lower bit addition circuit 35. In the lower bit addition circuit 35, the bit pattern of the lower 2 bits supplied from the data memory 9 is added to the block data of 8 bits supplied from the blocking circuit 32, and the output data thereof, that is, 10 bits. Data is supplied to the selector 40.
【0025】ここで、セレクタ40は、00付加回路3
4および下位ビット付加回路35から量子化ビット数を
8ビットから10ビットへ変換したデータが夫々供給さ
れている。セレクタ40は、式(1)より比較回路38
の結果がしきい値Th(この実施例ではしきい値Th=
4)以上なら00付加回路34の出力の10ビットデー
タを出力端子41に選択的に出力し、比較結果が4未満
なら下位ビット付加回路35の出力の10ビットデータ
を出力端子41に選択的に出力する。Here, the selector 40 includes the 00 addition circuit 3
Data obtained by converting the number of quantization bits from 8 bits to 10 bits are supplied from the 4 and lower bit addition circuits 35, respectively. The selector 40 uses the formula (1) to determine the comparison circuit 38.
Is a threshold Th (threshold Th =
4) If 10 or more, the 10-bit data output from the 00 addition circuit 34 is selectively output to the output terminal 41. If the comparison result is less than 4, the 10-bit data output from the lower bit addition circuit 35 is selectively output to the output terminal 41. Output.
【0026】ここで図6は、この発明に係る量子化ビッ
ト数変換装置をソフトウェア処理の構成とした時のその
動作を示すフローチャートである。ステップ51から変
換部の制御が開始され、ステップ52のデータブロック
化では、上述の配列関係にある1ブロックの画素を取り
出す処理を行なう。ステップ53において、入力された
全データ例えば、1フレームのデータの処理が終了して
いれば、ステップ56の終了へ、若し、終了していなけ
れば、ステップ54のクラス決定へ制御が移る。FIG. 6 is a flow chart showing the operation of the quantization bit number conversion device according to the present invention when it is configured as software processing. The control of the conversion unit is started from step 51, and in the data block formation of step 52, the process of extracting one block of pixels having the above-mentioned arrangement relationship is performed. In step 53, if the processing of all the input data, for example, one frame of data has been completed, the process proceeds to the end of step 56, and if not completed, the control proceeds to the class determination of step 54.
【0027】ステップ54のクラス決定では、8ビット
データからクラスを決める。ステップ55の下位ビット
付加では、ステップ54のクラス決定されたクラスをア
ドレス番地とし、そのアドレス番地に記憶されているビ
ットパターンを読み出し、8ビットデータに読み出され
たビットパターンを付加する。In the class determination in step 54, the class is determined from 8-bit data. In the lower bit addition in step 55, the class determined in step 54 is used as an address address, the bit pattern stored in the address address is read, and the read bit pattern is added to the 8-bit data.
【0028】[0028]
【発明の効果】この発明に係る量子化ビット数変換装置
は、外部から供給された画像データを、画像データより
も多い量子化ビット数で量子化された画像データに変換
するための情報である下位ビットデータを下位ビットデ
ータ記憶手段に記憶している。そして、外部から供給さ
れた8ビットの画像データをそのブロック毎に二次元の
レベル分布のパターンを検出し、この画像情報のパター
ンに応じた下位ビットデータを下位ビットデータ記憶手
段から読み出して、外部から供給された画像データと下
位ビットデータを付加して出力する。この発明は、単に
量子化ビット数を増加させるだけではなく、量子化ビッ
ト数の増加を情報量の増加に対応した信号に変換するこ
とができ、階調不足による疑似輪郭の発生等もない。The quantized bit number converter according to the present invention is information for converting image data supplied from the outside into image data quantized with a quantized bit number larger than that of the image data. The lower bit data is stored in the lower bit data storage means. Then, the pattern of the two-dimensional level distribution is detected for each block of the 8-bit image data supplied from the outside, the lower bit data corresponding to the pattern of the image information is read from the lower bit data storage means, and the external The image data and the lower bit data supplied from are added and output. The present invention can not only increase the number of quantization bits, but can also convert an increase in the number of quantization bits into a signal corresponding to an increase in the amount of information, without the occurrence of pseudo contours due to insufficient gradation.
【図1】この発明に係る画像信号変換装置における学習
部の構成の一例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an example of a configuration of a learning unit in an image signal conversion device according to the present invention.
【図2】この発明の一実施例における画像信号変換装置
におけるクラスコード発生回路の説明に用いるブロック
図の一例である。FIG. 2 is an example of a block diagram used for explaining a class code generation circuit in the image signal conversion apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図3】この発明に係る画像信号変換装置における学習
部の構成の一例のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of an example of a configuration of a learning unit in the image signal conversion device according to the present invention.
【図4】この発明の一実施例における画像データの説明
に用いる略線図の一例である。FIG. 4 is an example of a schematic diagram used for explaining image data according to an embodiment of the present invention.
【図5】この発明に係る画像信号変換装置における構成
の一例のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of an example of a configuration of an image signal conversion device according to the present invention.
【図6】この発明に係る画像信号変換装置における構成
の一例のフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart of an example of the configuration of the image signal conversion device according to the present invention.
9 データメモリ 32 ブロック化回路 33 検出回路 34 00付加回路 35 下位ビット付加回路 36 クラスコード発生回路 38 比較回路 40 セレクタ 9 data memory 32 block circuit 33 Detection circuit 3400 additional circuit 35 Lower bit addition circuit 36 class code generator 38 Comparison circuit 40 selector
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 5/00 100 G06T 7/00 H04N 1/40 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G06T 5/00 100 G06T 7/00 H04N 1/40
Claims (16)
のレベル分布のパターンを検出し、この検出されたパタ
ーンに基づいて、画像信号が属するクラスを決定してク
ラス情報を出力するためのクラス決定手段と、 上記入力画像データよりも多い量子化ビット数で量子化
された画像データに変換するための変換情報が上記クラ
ス毎に記憶されており、上記クラス決定手段からのクラ
ス情報に応じて、上記変換情報を出力するための記憶手
段と、 上記記憶手段から出力された上記変換情報に基づいて、
上記入力画像データを、量子化ビット数のより多い画像
データに変換する変換手段とからなることを特徴とする
量子化ビット数変換装置。1. A class determination for detecting a level distribution pattern of an image signal for each block of input image data, determining a class to which the image signal belongs based on the detected pattern, and outputting class information. Means, conversion information for converting to image data quantized with a quantization bit number larger than the input image data is stored for each class, depending on the class information from the class determining means, Storage means for outputting the conversion information, based on the conversion information output from the storage means,
A quantized bit number conversion device, comprising: a conversion unit for converting the input image data into image data having a larger number of quantized bits.
憶し、上記変換手段が、上記下位ビットデータを付加す
るようにしたことを特徴とする請求項1に記載の量子化
ビット数変換装置。2. The quantized bit number conversion apparatus according to claim 1, wherein said storage means stores lower bit data, and said conversion means adds said lower bit data.
レベル変化が所定のしきい値より小さい場合には、上記
記憶手段から上記変換情報を読み出し、上記変換情報を
付加し、上記入力画像データのレベル変化が上記しきい
値以上の場合には、上記変換情報として単に0を付加す
るようにしたことを特徴とする請求項1に記載の量子化
ビット数変換装置。3. When the level change of the input image data is smaller than a predetermined threshold value, the conversion means reads the conversion information from the storage means, adds the conversion information, and outputs the input image data. 2. The quantized bit number conversion apparatus according to claim 1, wherein when the level change of 1 is above the threshold value, 0 is simply added as the conversion information.
二次元のレベル分布を検出するようにしたことを特徴と
する請求項1に記載の量子化ビット数変換装置。4. The quantized bit number converter according to claim 1, wherein said class determining means detects a two-dimensional level distribution of said image signal.
画像データの量子化ビット数よりも多い量子化ビット数
の画像データに変換するための変換情報を学習する、量
子化ビット数学習装置であって、 上記変換用入力画像データの量子化ビット数 よりも多い
量子化ビット数からなる入力画像データから所定の画素
を取り出してブロック化するブロック化手段と、 ブロック化された上記画像データ のブロック毎に画像信
号のレベル分布のパターンを検出し、この検出された上
記レベル分布のパターンに基づいて、画像信号が属する
クラスを決定してクラス情報を出力するためのクラス決
定手段と、 上記入力画像データの下位ビットデータのパターンを上
記クラス情報毎に計数する計数手段と、 上記クラス情報毎に計数された上記下位ビットデータの
パターンの中から最大となる上記下位ビットデータのパ
ターンを検出する検出手段と、 検出された上記下位ビットデータのパターンを、上記ク
ラス情報毎に記憶する記憶手段とからなることを特徴と
する量子化ビット数学習装置。5. The input image data for conversion is input for the conversion.
Quantization bit number more than the quantization bit number of image data
The amount of learning conversion information for converting to image data
A Coca bits learning device, pixels from the input image data consisting of many quantization bits than the number of quantization bits of the converted input image data
A block forming means for taking out the image data into blocks, and detecting a pattern of the level distribution of the image signal for each block of the block of the image data , and the image signal belongs based on the detected pattern of the level distribution. Class determining means for determining a class and outputting class information, counting means for counting the pattern of the lower-order bit data of the input image data for each of the class information, and lower-order bits for each of the class information It is characterized by comprising a detection means for detecting the pattern of the lower-order bit data that is the maximum among the data patterns, and a storage means for storing the detected pattern of the lower-order bit data for each of the class information. Quantization bit number learning device.
位ビットデータを分離する下位ビット分離手段を備えた
ことを特徴とする請求項5に記載の量子化ビット数学習
装置。6. The quantized bit number learning apparatus according to claim 5, further comprising a lower bit separating means for separating the lower bit data from the input image data.
レベル変化が所定のしきい値以上の場合には、上記下位
ビットデータのパターンを計数しないようにしたことを
特徴とする請求項5に記載の量子化ビット数学習装置。7. The counting means is adapted not to count the pattern of the lower bit data when the level change of the input image data is equal to or more than a predetermined threshold value. Quantization bit number learning device described.
元のレベル分布を検出するようにしたことを特徴とする
請求項5に記載の量子化ビット数学習装置。8. The quantized bit number learning device according to claim 5, wherein said class determining means detects a two-dimensional level distribution of the image signal.
のレベル分布のパターンを検出し、この検出されたパタ
ーンに基づいて、画像信号が属するクラスを決定してク
ラス情報を出力し、 上記入力画像データよりも多い量子化ビット数で量子化
された画像データに変換するための変換情報が上記クラ
ス毎に記憶されており、上記クラス決定手段からのクラ
ス情報に応じて、上記変換情報を出力し、 出力された上記変換情報に基づいて、上記入力画像デー
タを、量子化ビット数のより多い画像データに変換する
ようにしたことを特徴とする量子化ビット数変換方法。9. A pattern of a level distribution of an image signal is detected for each block of input image data, a class to which the image signal belongs is determined based on the detected pattern, and class information is output. Conversion information for converting to image data quantized with a quantization bit number larger than that of data is stored for each class, and the conversion information is output according to the class information from the class determining unit. A method for converting the number of quantized bits, wherein the input image data is converted into image data having a larger number of quantized bits based on the output conversion information.
あり、上記入力画像データに上記下位ビットデータを付
加するようにしたことを特徴とする請求項9に記載の量
子化ビット数変換方法。10. The quantization bit number conversion method according to claim 9, wherein the conversion information is lower bit data, and the lower bit data is added to the input image data.
定のしきい値より小さい場合には、記憶された上記変換
情報を読み出し、上記変換情報を付加し、上記入力画像
データのレベル変化が上記しきい値以上の場合には、上
記変換情報として単に0を付加するようにしたことを特
徴とする請求項9に記載の量子化ビット数変換方法。11. When the level change of the input image data is smaller than a predetermined threshold value, the stored conversion information is read out, the conversion information is added, and the level change of the input image data is set as described above. 10. The method for converting the number of quantized bits according to claim 9, wherein 0 is simply added as the conversion information when the threshold value or more.
信号の二次元のレベル分布を検出するようにしたことを
特徴とする請求項9に記載の量子化ビット数変換方法。12. The method according to claim 9, wherein a two-dimensional level distribution of the image signal is detected when the class is determined.
力画像データの量子化ビット数よりも多い量子化ビット
数の画像データに変換するための変換情報を学習する、
量子化ビット数学習方法であって、 上記変換用入力画像データの量子化ビット数 よりも多い
量子化ビット数からなる入力画像データから所定の画素
を取り出してブロック化し、 ブロック化された上記画像データ のブロック毎に画像信
号のレベル分布のパターンを検出し、この検出された上
記レベル分布のパターンに基づいて、画像信号が属する
クラスを決定してクラス情報を出力し、 上記入力画像データの下位ビットデータのパターンを上
記クラス情報毎に計数し、 上記クラス情報毎に計数された上記下位ビットデータの
パターンの中から最大となる上記下位ビットデータのパ
ターンを検出し、 検出された上記下位ビットデータのパターンを、上記ク
ラス情報毎に記憶するようにしたことを特徴とする量子
化ビット数学習方法。13. Inputting the conversion input image data to the conversion input image data.
More quantized bits than the number of quantized bits in the force image data
Learning conversion information for converting into a number of image data,
A quantization bit number learning method, pixels from the input image data consisting of many quantization bits than the number of quantization bits of the converted input image data
To obtain a block, detect the pattern of the level distribution of the image signal for each block of the blocked image data , and determine the class to which the image signal belongs based on the detected level distribution pattern. The class information is output, the pattern of the lower-order bit data of the input image data is counted for each of the class information, and the maximum of the lower-order bit data of the lower-order bit data patterns counted for each of the class information is calculated. A quantized bit number learning method, wherein a pattern is detected, and the detected pattern of the lower bit data is stored for each class information.
下位ビットデータを分離するようにしたことを特徴とす
る請求項13に記載の量子化ビット数学習方法。14. The quantization bit number learning method according to claim 13, further comprising separating the lower bit data from the input image data.
定のしきい値以上の場合には、上記下位ビットデータの
パターンを計数しないようにしたことを特徴とする請求
項13に記載の量子化ビット数学習方法。15. The quantized bit according to claim 13, wherein when the level change of the input image data is equal to or more than a predetermined threshold value, the pattern of the lower bit data is not counted. Number learning method.
の二次元のレベル分布を検出するようにしたことを特徴
とする請求項13に記載の量子化ビット数学習方法。16. The method for learning a quantization bit number according to claim 13, wherein when the class is determined, a two-dimensional level distribution of an image signal is detected.
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---|---|---|---|
JP18698693A JP3458412B2 (en) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | Quantization bit number conversion device and conversion method, and quantization bit number learning device and learning method |
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WO2000019724A1 (en) | 1998-09-30 | 2000-04-06 | Sony Corporation | Arithmetic device, converter, and their methods |
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