JPH06141189A - Picture signal decoding device - Google Patents
Picture signal decoding deviceInfo
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- JPH06141189A JPH06141189A JP4304700A JP30470092A JPH06141189A JP H06141189 A JPH06141189 A JP H06141189A JP 4304700 A JP4304700 A JP 4304700A JP 30470092 A JP30470092 A JP 30470092A JP H06141189 A JPH06141189 A JP H06141189A
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- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、画像信号を高能率に復
号化する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for efficiently decoding an image signal.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来画像信号符号化方法とし代表的なも
のに、予測符号化(Predictive Codin
g)と変換符号化(Transform Codin
g)がある。予測符号化に関しては、ウイリアム ケー
プラット(William K.Pratt)著、
「ディジタル イメージ プロセッシング(Digit
alImage Processing)」(ジョンウ
イリーアンドサンズ社1978年刊)(以下文献1と呼
ぶ)pp637〜657,225節 Predicti
ve Codingに詳しく解説されている。一方、変
換符号化に関しては、文献1pp667〜699,23
2節 Transform Codingに詳しく解説
されている。以下に文献1にもとづき、予測符号化と変
換符号化について説明する。2. Description of the Related Art A typical conventional image signal coding method is predictive coding.
g) and transform coding (Transform Codin)
There is g). Regarding predictive coding, by William K. Pratt,
"Digital Image Processing (Digit
alImage Processing "(John Willie and Sons 1978) (pp. 637-657, 225 Predictic)
It is explained in detail in ve Coding. On the other hand, regarding transform coding, reference 1 pp 667 to 699, 23
It is explained in detail in Section 2 Transform Coding. Predictive coding and transform coding will be described below based on Reference 1.
【0003】図4に予測符号化の基本ブロック図を示
す。なお以下においては、画像信号を構成する各画素の
位置座標を(j,k)で示す。jは垂直方向の位置を示
す座標、kは水平方向の位置を示す座標とする。送信側
では原画像信号F(j,k)と予測信号FT (j,k)
の差分を減算器21によって算出し、予測誤差信号D
(j,k)を得る。D(j,k)を量子器22によって
量子化しレベル番号DN (j,k)を得、伝送路26に
送出する。DN (i,k)を逆量子化器24によって逆
量子化し、逆量子化予測誤差信号DQ (j,k)を得
る。加算器25はDQ(j,k)とFT (j,k)を加
算して局部復号信号FL (j,k)を得る。予測器23
はすでに符号化ずみの原画像信号に対応する局部復号信
号にもとづき今度符号化する原画像信号F(j,k)に
対する予測信号FT (j,k)を発生する。受信側で
は、送信路からDN (j,k)を受け取り、逆量子化器
27は、DN (j,k)からDQ (j,k)を得る。予
測器29と加算器28は、送信側と全く同じ動作をし、
最終敵に復号化画像信号F(j,k)を得る。D
N (j,k)の伝送誤りがなければ、送信側のF
L (j,k)と受信側のF(j,k)は全く同じ信号で
ある。FIG. 4 shows a basic block diagram of predictive coding. In the following, the position coordinates of each pixel forming the image signal are indicated by (j, k). j is a coordinate indicating a vertical position, and k is a coordinate indicating a horizontal position. On the transmitting side, the original image signal F (j, k) and the prediction signal F T (j, k)
Of the prediction error signal D
Get (j, k). D (j, k) is quantized by the quantum device 22 to obtain the level number D N (j, k), which is sent to the transmission line 26. The inverse quantizer 24 dequantizes D N (i, k) to obtain an inverse quantized prediction error signal D Q (j, k). The adder 25 adds D Q (j, k) and F T (j, k) to obtain a locally decoded signal FL (j, k). Predictor 23
Generates a prediction signal F T (j, k) for the original image signal F (j, k) to be encoded next time based on the locally decoded signal corresponding to the already encoded original image signal. The receiving side receives D N (j, k) from the transmission path, and the dequantizer 27 obtains D Q (j, k) from D N (j, k). The predictor 29 and the adder 28 perform exactly the same operation as on the transmitting side,
The decoded image signal F (j, k) is obtained by the final enemy. D
If there is no transmission error of N (j, k), F on the transmitting side
L (j, k) and F (j, k) on the receiving side are exactly the same signal.
【0004】予測符号化では、予測により原画像信号F
(j,k)をより振幅の小さな予測誤差信号D(j,
k)に変換すること、さらに予測誤差信号を量子化によ
り、よりレベル数の少ない信号DN (j,k)に変換す
ることにより情報の削減を行っている。In predictive coding, the original image signal F
(J, k) is a prediction error signal D (j,
information is reduced by converting the prediction error signal into a signal D N (j, k) having a smaller number of levels by performing quantization on the prediction error signal.
【0005】図6に変換符号化の基本ブロック図を示
す。原画像信号F(j,k)をN×N画素ごとのブロッ
クに分割し、変換器30においてFIG. 6 shows a basic block diagram of transform coding. The original image signal F (j, k) is divided into blocks of N × N pixels, and the converter 30
【数1】 なる線形変換により、N×N個の変換係数F(u,v)
を各ブロックごとに得る。(1)においてAC (j,
u)は原画像信号の垂直方向に沿って変換を行う列方向
の変換行列、AR (k,v)は原画像信号の水平方向に
沿って変換を行う行方向の変換行列である。係数選択器
31において変換係数f(u,v)の一部のみを選択
し、選択変換係数fT (u,v)を得る。選択されなか
った係数の値はゼロとする。[Equation 1] By the linear transformation of N × N transform coefficients F (u, v)
For each block. In (1), A C (j,
u) is a column-direction conversion matrix that performs conversion along the vertical direction of the original image signal, and A R (k, v) is a row-direction conversion matrix that performs conversion along the horizontal direction of the original image signal. The coefficient selector 31 selects only part of the transform coefficient f (u, v) to obtain the selected transform coefficient f T (u, v). The value of the coefficient not selected shall be zero.
【0006】量子化器32はfT (u,v)を量子化
し、変換係数量子化レベル番号fTN(u,v)を得、伝
送路33に送出する。The quantizer 32 quantizes f T (u, v) to obtain a transform coefficient quantization level number f TN (u, v) and sends it to the transmission line 33.
【0007】受信側では、逆量子化器によって、伝送路
から得たfTN(u,v)を逆量子化し、逆量子化変換係
数f(u,v)を得る。逆変換器35において、f
(u,v)に対し、1ブロックごとにOn the receiving side, an inverse quantizer dequantizes f TN (u, v) obtained from the transmission line to obtain an inverse quantized transform coefficient f (u, v). In the inverse converter 35, f
For (u, v), every block
【数2】 なる線形変換を行い、N×N画素の1ブロックの復号化
画像信号を得る。(2)においてBC (j,u)は行列
[AC (j,u)]の逆行列、BR (k,v)は行列
[AR (k,v)]の逆行列である。[Equation 2] The following linear transformation is performed to obtain a decoded image signal of one block of N × N pixels. In (2), B C (j, u) is an inverse matrix of the matrix [A C (j, u)], and B R (k, v) is an inverse matrix of the matrix [A R (k, v)].
【0008】変換符号化では、全ての係数f(u,v)
から一部の係数fT (u,v)を選び出すこと、さらに
選び出された係数を量子化により、原画像信号より少な
いレベル数の信号fTN(u,v)に変換することにより
伝送情報量の削減を行っている。In transform coding, all coefficients f (u, v)
From some of the coefficients f T (u, v), and by converting the selected coefficients into a signal f TN (u, v) having a smaller number of levels than the original image signal, the transmission information We are reducing the amount.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】予測符号化において情
報圧縮率を上げるには、適切な予測器を設計して予測誤
差信号D(j,k)の振幅を小さくすればよい。このた
め従来、F(j,k)を予測するのにFL (j,k−
1),FL (j−1,k−1),FL (j−1,k+
1)など複数の局部復号信号を用いる方法が提案されて
いる。(文献1,pp650〜657)。図5のごと
く、SO =F(j,k)を中心に画素の配置をS1 から
S12まで番号付けして記すことにすれば、たとえばS1
=FL (j,k−1),S2 =FL (j−1,k),S
4 =FL (j−1,k−1),S6 =FL(j−1,k
+1)である。F(J,K)を予測するのに用いる局部
復号信号の数を増加し、適切な予測式を用いれば予測誤
差信号D(j,k)の振幅を小さくできる。たとえば、
S0 =F(j,k)の予測信号SO =FT (j,k)を
S1からS12までの線形結合で作成することが考えられ
る。 SO =A0 +A1 S1 +A2 S2 +………+A12S12 …(3) A0 ,A1 …,A12は定数で画像信号の統計的性質から
D(J,k)の平均値の振幅が小さくなるよう定めるこ
とができる。以下Ai (i=1〜12)のことを予測係
数と称する。たとえばA1 の大きさは、統計的にみてS
0 とS1 の相関が高いと大きい。S0 とS1 は水平方向
に隣接した画素なので統計的にみて、水平方向に画像の
相関が高いと、S0 とS1 の相関は高くなり、A1 の値
は大きくなる。同様にA2 の大きさは統計的にみてS0
とS2 の相関が高いと大きい。S0 とS2 は水平方向に
隣接した画素なので統計的にみて垂直方向に画像の相関
が高いと、S0 とS2 の相関は高くなり、A2 の値は大
きくなる。To increase the information compression rate in predictive coding, an appropriate predictor may be designed to reduce the amplitude of the prediction error signal D (j, k). Therefore conventionally, to predict the F (j, k) F L (j, k-
1), FL (j-1, k-1), FL (j-1, k +)
A method using a plurality of locally decoded signals such as 1) has been proposed. (Reference 1, pp650-657). As shown in FIG. 5, if the pixel arrangement is numbered from S 1 to S 12 with S O = F (j, k) as the center, for example, S 1
= F L (j, k−1), S 2 = F L (j−1, k), S
4 = F L (j-1 , k-1), S 6 = F L (j-1, k
+1). The amplitude of the prediction error signal D (j, k) can be reduced by increasing the number of locally decoded signals used to predict F (J, K) and using an appropriate prediction formula. For example,
S 0 = F (j, k ) predicted signal S O = F T (j, k) of the possible to create a linear combination of the S 1 to S 12. S O = A 0 + A 1 S 1 + A 2 S 2 + ......... + A 12 S 12 ... (3) A 0, A 1 ..., A 12 is D from statistical properties of the image signal at constant (J, k) Can be determined so that the average amplitude of Hereinafter, A i (i = 1 to 12) is referred to as a prediction coefficient. For example, the size of A 1 is statistically S
It is large when the correlation between 0 and S 1 is high. Since S 0 and S 1 are pixels that are adjacent to each other in the horizontal direction, statistically, when the image correlation in the horizontal direction is high, the correlation between S 0 and S 1 is high and the value of A 1 is large. Similarly, the size of A 2 is statistically S 0
The higher the correlation between S 2 and S 2 is, the larger the result. Since S 0 and S 2 are pixels that are adjacent to each other in the horizontal direction, statistically, when the image correlation is high in the vertical direction, the correlation between S 0 and S 2 is high, and the value of A 2 is large.
【0010】(3)式ではAi (i=1〜12)を画像
全体のり統計的性質により定めることが多い。しかしあ
るS0 を中心に画像を局所的に観察すれば、水平方向に
相関が強くS0 とS1 の相関を示す係数A1 を大きくし
た方がよい場合、または垂直方向に相関が強くS0 とS
2 の相関を示す係数A2 を大きくした方がよい場合、ま
たは左斜め上の方向に相関が強くS0 とS4 の相関を示
す係数A4 を大きくした方がよい場合、または右斜め上
の方向に相関が強くS0 とS6 の相関を示す係数A6 を
大きくした方がよい場合、などいろいろな場合が考えら
れ、画像全体の統計的性質から定めた予測係数Ai と画
像の局所的性質から定めた予測係数Aiとでは異なるの
が普通である。In equation (3), A i (i = 1 to 12) is often determined by the statistical properties of the entire image. However, if the image is locally observed around a certain S 0 , the correlation is strong in the horizontal direction, and it is better to increase the coefficient A 1 indicating the correlation between S 0 and S 1 , or the correlation is strong in the vertical direction. 0 and S
When it is better to increase the coefficient A 2 indicating the correlation of 2 , or when it is better to increase the coefficient A 4 indicating the correlation between S 0 and S 4 in the diagonally upper left direction, There are various cases in which there is a strong correlation in the direction of, and it is better to increase the coefficient A 6 indicating the correlation between S 0 and S 6 , and the prediction coefficient A i determined from the statistical properties of the entire image and the image It is usually different from the prediction coefficient A i determined from the local property.
【0011】従来の予測符号化方式においては(3)式
において予測係数Ai を画像全体に対して一定に定める
ため、画像の局所的な性質に適合した予測のできない欠
点があった。この点を改善するために、各画素の位置
(j,k)ごとにその周囲の画像の局所的性質にもとづ
き予測係数Ai を決定してもよい。しかしそうすると予
測係数の値を各画素の位置(j,k)ごとに送信側から
符号化した受信側に送る必要があり送信符号量の増大す
る欠点があった。In the conventional predictive coding method, since the prediction coefficient A i is set to be constant for the entire image in the equation (3), there is a drawback that the prediction which matches the local property of the image cannot be performed. In order to improve this point, the prediction coefficient Ai may be determined for each position (j, k) of each pixel based on the local properties of the surrounding image. However, in this case, the value of the prediction coefficient has to be sent from the transmission side to the encoded reception side for each pixel position (j, k), which has a drawback that the transmission code amount increases.
【0012】一方、変換符号化において情報圧縮率を上
げるには、適切な係数選択器を設計して、統計的にみて
振幅の小さな変換係数f(u,v)を切り捨てればよ
い。このため従来、f(u,v)の振幅の分散を画像全
体に渡って統計的に求め、分散の小さな変換係数f
(u,v)は切り捨てる方法が提案されている。(文献
1,P673)。さらに符号化効率を上げるため各ブロ
ックを交流エネルギーの大きさによって4通りにクラス
分けした後、各クラスごとに変換係数f(u,v)の振
幅の分散を求め、各クラス内で分散の小さな変換係数f
(u,v)を切り捨てる方法も提案されている(ウエン
シン チエン(Wein−Hsiung Chen)
他「アダプティブ コーティング オブ モノクローム
アンド カラー イメージズ(Adaptive C
oding of Monochrome and C
olor Images)」,(IEEE Trans
ctions on Communications)
誌1977年11月号,pp1286−1292,以下
では文献2と呼ぶ)。文献1の係数切り捨ての方法は、
全ブロックに対して全く同様に行う。しかし、あるブロ
ックに注目すれば変換係数f(u,v)の振幅は、画像
全体に渡って求めた分散が小さいから小さいとは限ら
ず、逆に大きな場合もある。分散は画像全体に渡って求
めた統計量にすぎず、あるブロックの変換係数f(u,
v)の大きさはその分散よりずっと大きい場合がままあ
る。このように文献1による従来の変換符号化方式にお
いては、係数の切り捨てを全ブロックに対して全く同様
に行うため、画像の局所的な性質に適合した係数の切り
捨てのできない欠点があった。この点を改善するため
に、各ブロックごとにどの係数を切り捨てるか決定して
もよい。しかしそうするとどの係数を切り捨てたかを各
ブロックごとに符号化して、送信側から受信側に送る必
要があり送信符号量の増大する欠点があった。文献2で
は交流エネルギーによって各ブロックを4クラスに分
け、各クラスの中では切り捨てる係数を同一としてい
る。したがってどの係数を切り捨てたかを各ブロックご
とに符号化することは必要ではなく、各クラスごとに符
号化すればよいので、送信符号量はそう多くはならな
い。しかし、なぜ交流エネルギーによってクラス分けす
ることが画像の局所的性質に適合した係数切り捨てに通
じるのか、その合理的な理由が明らかでない欠点があっ
た。On the other hand, in order to increase the information compression rate in transform coding, it is sufficient to design an appropriate coefficient selector and discard the transform coefficient f (u, v) whose amplitude is statistically small. Therefore, conventionally, the variance of the amplitude of f (u, v) is statistically obtained over the entire image, and the transform coefficient f with a small variance is obtained.
A method of truncating (u, v) has been proposed. (Reference 1, P673). Further, in order to further improve the coding efficiency, each block is divided into four classes according to the magnitude of the AC energy, and then the variance of the amplitude of the transform coefficient f (u, v) is obtained for each class, and the variance is small within each class. Conversion factor f
A method of truncating (u, v) has also been proposed (Wein-Hsiung Chen).
Others "Adaptive Coating of Monochrome and Color Images (Adaptive C
oding of Monochrome and C
color Images) ”, (IEEE Trans
(actions on Communications)
Magazine November 1977 issue, pp1286-1292, referred to as reference 2 below). The coefficient truncation method in Reference 1 is
Do exactly the same for all blocks. However, when attention is paid to a certain block, the amplitude of the transform coefficient f (u, v) is not necessarily small because the variance obtained over the entire image is small, and may be large on the contrary. The variance is just a statistic obtained over the entire image, and the transformation coefficient f (u,
The magnitude of v) can often be much larger than its variance. As described above, the conventional transform coding method according to Document 1 has the drawback that the coefficient truncation is performed in the same manner for all blocks, and thus the coefficient truncation that matches the local property of the image cannot be truncated. In order to improve this point, it may be determined for each block which coefficient should be truncated. However, in this case, it is necessary to encode which coefficient is discarded for each block and send it from the transmitting side to the receiving side, which has a drawback that the transmission code amount increases. In Reference 2, each block is divided into four classes by AC energy, and the coefficient to be cut off is the same in each class. Therefore, it is not necessary to code which coefficient is discarded for each block, and it suffices to code for each class, so the transmission code amount does not become so large. However, there is a drawback that it is not clear why the classification by AC energy leads to the coefficient truncation adapted to the local property of the image.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本願の発明によれば、画
像のブロック毎に差分値を計測する手段と、前記差分値
のヒストグラムに基づき画像をブロック毎に背景領域と
非背景領域に分離する手段と、領域分離した結果を符号
化する手段と、背景領域に対してはそれに合った符号化
をする手段と、非背景領域に対してはそれに合った符号
化をする手段を有する画像信号の符号化装置より符号化
画像信号を受け、該符号化画像信号を復号して復号化画
像を出力する画像信号復号化装置において、前記符号化
画像信号を入力し、符号化された領域分離結果を復号化
する手段と、非背景領域に対しては、それに合った復号
化をする手段と、背景領域に対してはそれに合った復号
化をする手段と、背景領域と非背景領域の復号化結果を
合成して全体の復号画像を得る手段とを有することを特
徴とする画像信号復号化装置が得られる。According to the invention of the present application, a means for measuring a difference value for each block of an image, and an image is divided into a background area and a non-background area for each block based on the histogram of the difference value. Means, an encoding means for encoding the result of the area separation, an encoding means for the background area, and an encoding means for the non-background area. In an image signal decoding device that receives a coded image signal from a coding device, decodes the coded image signal and outputs a decoded image, inputs the coded image signal and outputs a coded region separation result. Decoding means, suitable decoding means for non-background areas, suitable decoding means for background areas, and decoding results for background and non-background areas And synthesize the whole Image signal decoding apparatus characterized by having a means for obtaining an image.
【0014】[0014]
【作用】本願発明が対象とする画像信号符号化装置にお
いては、画像の局所的な性質であるところの、背景か非
背景かに注目し、原画像信号を符号化する前に、背景と
非背景の分離を行い、その後の符号化において高能率な
符号化を容易にする。本願発明は、その原画像信号符号
化装置から受けた符号化画像信号を復号して復号化画像
信号を得る。In the image signal coding apparatus to which the present invention is applied, paying attention to the background or non-background, which is the local property of the image, and before coding the original image signal, the The background is separated to facilitate efficient coding in the subsequent coding. The present invention obtains a decoded image signal by decoding the encoded image signal received from the original image signal encoding device.
【0015】[0015]
【実施例】図1に本願の一実施例である画像信号復号化
装置を含む画像信号符号復号化装置をブロック図で示
す。送信側の画像信号符号化装置では、端子100より
原画像信号F(j,k)を入力し背景分離器1および背
景符号器2、非背景符号器3に加える。背景分離器1で
は、原画像信号F(j,k)の各画素が背景に属するか
否かを定め背景領域ではB(j,k)=1、非背景領域
ではB(j,k)=0でなる領域信号を発生し、背景符
号器2、非背景符号器3、領域符号器4、マルチプレク
サ5に加える。背景符号器2は、B(j,k)=1に対
応する背景領域に属する画像信号F(j,k)に対しそ
の性質に合った符号化を行いその結果をマルチプレクサ
5に加える。非背景符号器3は、B(j,k)=0に対
応する非背景領域に属する画像信号に対しその性質に合
った符号化を行いその結果をマルチプレクサ5に加え
る。領域符号器4は、B(j,k)をランレングス符号
などしてできるだけ少ない符号量で符号化しマルチプレ
クサ6に加える。マルチプレクサ5はB(j,k)=1
のとき背景符号器2の出力を選択し、B(j,k)=0
のとき非背景符号器3の出力を選択し、マルチプレクサ
6に加える。マルチプレクサ6は、領域符号器4の出力
をまず選択し、次にマルチプレクサ5の出力を選択し伝
送路7へ出力する。FIG. 1 is a block diagram showing an image signal code decoding apparatus including an image signal decoding apparatus according to an embodiment of the present invention. In the image signal encoding device on the transmission side, the original image signal F (j, k) is input from the terminal 100 and added to the background separator 1, the background encoder 2 and the non-background encoder 3. The background separator 1 determines whether or not each pixel of the original image signal F (j, k) belongs to the background. B (j, k) = 1 in the background area and B (j, k) = in the non-background area. A region signal of 0 is generated and added to the background encoder 2, the non-background encoder 3, the region encoder 4, and the multiplexer 5. The background encoder 2 encodes the image signal F (j, k) belonging to the background area corresponding to B (j, k) = 1 according to its property and adds the result to the multiplexer 5. The non-background encoder 3 encodes an image signal belonging to the non-background area corresponding to B (j, k) = 0 according to its property, and adds the result to the multiplexer 5. The area encoder 4 encodes B (j, k) with a run length code or the like with a code amount as small as possible and adds it to the multiplexer 6. The multiplexer 5 has B (j, k) = 1
, The output of the background encoder 2 is selected, and B (j, k) = 0
, The output of the non-background encoder 3 is selected and added to the multiplexer 6. The multiplexer 6 first selects the output of the area encoder 4, and then selects the output of the multiplexer 5 and outputs it to the transmission line 7.
【0016】背景分離器1の一具体例を図2のブロック
図で示す。原画像信号F(j,k)を端子100より入
力し、最高レベル検出器14でN×N画素を1ブロック
とし、ブロック内での最高レベルMAXを検出する。一
方最低レベル検出器でブロック内での最低レベルMIN
を検出する。減算器20で、MAX−MINを各ブロッ
クで計算しヒストグラム測定器16へ加える。ヒストグ
ラム測定器16では、MAX−MINの頻度分布を1枚
の画像あたりに求め、例えば図3のような結果を得る。
印鑑あるいは指紋の押捺像のような画像を考えればわか
るように、画像の背景部分ではレベル変動は少なく、従
ってMAX−MINは小さいと考えられる。非背景部分
ではその逆で、レベル変動は大きく、従ってMAX−M
INは大きいと考えられる。それゆえ図3のようなMA
X−MINの頻度分布が得られた時は、頻度分布の谷を
与える点dB を境界として、それよりMAX−MINが
大きい領域は非背景領域とする。それよりMAX−MI
Nが小さい領域は背景領域とする。図2では、谷検出器
17が、ヒストグラム測定器16より頻度分布を受け取
り、頻度分布の谷を与えるMAX−MINの値dB を求
め、背景検出器18へ加える。背景検出器18は、各ブ
ロックのレベル差MAX−MINがdB より小さいか否
かを判定し、小さいときB(j,k)=1すなわち背景
とし、大きいときB(j,k)=0すなわち非背景とす
る。第2図の背景分離器の場合N×N画素のブロックご
とに背景と非背景の分離を行うので、B(j,k)は各
ブロックごとに一定の値をとる。制御回路19は各部に
同期信号、クロック信号を供給し制御する。A specific example of the background separator 1 is shown in the block diagram of FIG. The original image signal F (j, k) is input from the terminal 100, the highest level detector 14 sets N × N pixels as one block, and the highest level MAX in the block is detected. On the other hand, the lowest level MIN in the block by the lowest level detector
To detect. The subtractor 20 calculates MAX-MIN in each block and adds it to the histogram measuring device 16. The histogram measuring device 16 obtains the MAX-MIN frequency distribution per image, and obtains a result as shown in FIG. 3, for example.
As can be seen from an image such as a stamp or an imprinted image of a fingerprint, the level fluctuation is small in the background portion of the image, and therefore MAX-MIN is considered to be small. In the non-background part, the opposite is true, and the level fluctuation is large, and therefore MAX-M
IN is considered to be large. Therefore, the MA shown in Fig. 3
When the frequency distribution of the X-MIN is obtained, as a boundary d B that give the valley of the frequency distribution, a region it than MAX-MIN is greater, the non-background area. Than that MAX-MI
The area where N is small is the background area. In Figure 2, a valley detector 17 receives the frequency distribution from the histogram measuring instrument 16 obtains the value d B of MAX-MIN giving valley of the frequency distribution, is added to the background detector 18. BACKGROUND detector 18, the level difference MAX-MIN of each block to determine whether the difference is less than d B, a small time B (j, k) = 1 or background, large when B (j, k) = 0 That is, it is a non-background. In the case of the background separator of FIG. 2, the background and the non-background are separated for each block of N × N pixels, so that B (j, k) has a constant value for each block. The control circuit 19 supplies a synchronization signal and a clock signal to each unit and controls them.
【0017】これに対し、特開昭60−218991公
報では、画素毎の差分をとり、そのヒストグラムに基づ
き、できるだけ正確に領域分割するので、一般にその形
状はその特開昭60−218991の第3図に示すよう
に滑らかなものとなる。また例えば、図7に示したよう
な指紋画像(1指256画素×320画素、点線は32
×32画素のブロックの境界を示し、実線で囲まれた領
域が実線指紋部分)では、実指紋部分と背景の部分にわ
けて符号化すると良いが、その特開昭60−21899
1のように正確に実指紋部分と背景を分離するようにす
るときは、一番外側の隆線に沿って分離すると良いが、
その境界線は滑らかな線画像となり、それを符号化した
時の符号量は決して少なくない。これに対してここで示
した例では、ブロック毎に実指紋部分か背景部分かを決
定していくので、1ブロック(32×32画素)当り1
ビットで境界を符号化できる。1ブロックの大きさは、
例えば実指紋部分に対しブロック符号化(2次元離散個
サイン変換等)を用いるときには、そのブロックサイズ
と同じかその倍数あるいは約数にとると符号化制御がし
やすくて良い。On the other hand, in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 60-218991, the difference is calculated for each pixel and the region is divided as accurately as possible based on the histogram. It becomes smooth as shown in the figure. Further, for example, a fingerprint image as shown in FIG. 7 (256 pixels × 320 pixels for one finger, 32 dotted lines)
In the case of a boundary of a block of 32 pixels and a region surrounded by a solid line is a solid line fingerprint portion), it is preferable to encode the real fingerprint portion and the background portion separately, which is disclosed in JP-A-60-21899.
When you want to separate the actual fingerprint part and the background accurately as in 1, it is better to separate them along the outermost ridge,
The boundary line becomes a smooth line image, and the code amount when encoding it is not small at all. On the other hand, in the example shown here, since it is determined whether the actual fingerprint portion or the background portion is determined for each block, one block (32 × 32 pixels)
The boundaries can be encoded with bits. The size of one block is
For example, when block coding (two-dimensional discrete individual sine transform or the like) is used for the real fingerprint portion, coding control may be facilitated by setting the block size to be the same as or a multiple or divisor thereof.
【0018】背景符号器2としては、第一に1枚の画像
に対し背景領域における画像信号のレベルの平均値を求
め、それを符号化結果として出力することが考えられ
る。ここれは、画像信号が背景領域ではレベル変動が小
さいことに着目した方法である。背景符号器2として
は、第2の変換符号化を用いることが考えられる。この
ときは、やはり、画像信号が背景領域ではレベル変動が
小さいことに着目し、図6に示した係数選択器31で選
択する係数をごく少なくし低減成分に対応するものだけ
にするとか、量子化器32のステップサイズを大きくと
り、振幅の小さい高域成分を切り捨てるとかが考えられ
る。背景符号器2としては第3もに予測符号化を適用す
ることが考えられる。このときは、予測係数Ai の値を
レベル変動が少ないという背景領域の統計的性質に適合
するものを選択するとよい。その他種々の背景符号器が
考えられようが、背景領域では画像信号のレベル変動が
少ないという性質を利用したものが有利である。As the background encoder 2, first, it is conceivable to obtain the average value of the image signal levels in the background area for one image and output it as the encoding result. This is a method that focuses on the fact that the image signal has a small level variation in the background region. As the background encoder 2, it is possible to use the second transform coding. At this time, again, paying attention to the fact that the level fluctuation of the image signal is small in the background region, the number of coefficients selected by the coefficient selector 31 shown in FIG. It is conceivable to increase the step size of the rectifier 32 and cut off the high-frequency component having a small amplitude. It is conceivable to apply predictive coding to the third background encoder 2. At this time, it is preferable to select the value of the prediction coefficient A i that matches the statistical property of the background area that the level variation is small. Although various other background encoders can be considered, it is advantageous to use the property that the level fluctuation of the image signal is small in the background area.
【0019】非背景符号器3としては第1に変換符号を
用いることが考えられる。このときは、画像信号のレベ
ル変動が、非背景領域より大きいことに着目し、図6に
示した係数選択器31で選択する係数をより高域の成分
に対応するものも含むようにするとか、量子化器32の
ステップサイズを小さくとり、振幅の小さい高域部分も
できるだけ忠実に符号化するとかが考えられる。非背景
符号器3としては、第2に予測符号化を適用することが
考えられる。このときは予測係数Ai の値をレベル変動
が多いという非背景領域の統計的性質に適合するものを
選択するとよい。その他種々の非背景符号器が考えられ
ようが、非背景領域では画像信号のレベル変動が多いと
いう性質を利用したものが有利である。As the non-background encoder 3, first, it is possible to use a transform code. At this time, paying attention to the fact that the level fluctuation of the image signal is larger than that of the non-background area, the coefficient selected by the coefficient selector 31 shown in FIG. 6 may include one corresponding to a higher frequency component. It is conceivable that the step size of the quantizer 32 is set to be small and the high frequency part having a small amplitude is encoded as faithfully as possible. Secondly, as the non-background encoder 3, it is possible to apply the predictive coding. At this time, it is advisable to select the value of the prediction coefficient A i that matches the statistical property of the non-background region that the level fluctuation is large. Although various other non-background encoders may be considered, it is advantageous to use the property that the level fluctuation of the image signal is large in the non-background area.
【0020】図1に戻って、画像信号符号化復号化装置
における受信側、即ち本発明の一実施例である画像信号
復号化装置の説明を行う。受信側では、伝送路7より、
符号化された領域信号、符号化された背景領域の信号、
符号化された非背景領域の信号を受け取り、デイマルチ
プレクサ8によって符号化された領域信号は分離された
領域復号器12に加えられる。領域復号器12は、符号
化された領域信号を復号化し、領域信号B(j,k)を
得る。もちろん領域復号器12は、領域復号器4がラン
レングス符号器のときはランレングス復号器というよう
に、領域符号器4に対応したものとなる。デイマルチプ
レクサ9は符号化された背景領域の信号、符号化された
非背景領域の信号をデイマルチプレクサ8から受け取
り、領域信号B(j,k)にもとづき、符号化された背
景領域の信号を背景復号器10に加え、符号化された非
背景領域の信号を背景復号器11に加える。背景復号器
10は、背景符号器2に対応した復号化動作を行って、
背景領域の信号を得、画像合成器13に加える。たとえ
ば背景符号器2が変換符号器のとき、背景復号器10は
逆変換復号器、背景符号器2が予測符号器のとき、背景
復号器10は予測復号器である。同様に非背景復号器1
1は、非背景符号器3に対応した復号化動作を行って、
非背景領域の信号を得、画像合成器13を加える。画像
合成器13は、領域信号B(j,k)にもとづき、背景
領域の信号と非背景領域の信号を合成して復号化画像信
号F(j,k)を得、端子101に出力する。Returning to FIG. 1, the receiving side of the image signal encoding / decoding apparatus, that is, the image signal decoding apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. On the receiving side, from the transmission line 7,
Coded region signal, coded background region signal,
The encoded non-background region signal is received, and the region signal encoded by the day multiplexer 8 is applied to the separated region decoder 12. The area decoder 12 decodes the encoded area signal to obtain an area signal B (j, k). Of course, the area decoder 12 corresponds to the area encoder 4, such as a run-length decoder when the area decoder 4 is a run-length encoder. The day multiplexer 9 receives the encoded background area signal and the encoded non-background area signal from the day multiplexer 8, and based on the area signal B (j, k), outputs the encoded background area signal. In addition to the decoder 10, the encoded signal of the non-background area is added to the background decoder 11. The background decoder 10 performs a decoding operation corresponding to the background encoder 2,
The signal of the background area is obtained and added to the image synthesizer 13. For example, when the background encoder 2 is a transform encoder, the background decoder 10 is an inverse transform decoder, and when the background encoder 2 is a predictive encoder, the background decoder 10 is a predictive decoder. Similarly for non-background decoder 1
1 performs a decoding operation corresponding to the non-background encoder 3,
The signal of the non-background area is obtained and the image synthesizer 13 is added. The image synthesizer 13 synthesizes a signal in the background area and a signal in the non-background area based on the area signal B (j, k) to obtain a decoded image signal F (j, k), and outputs the decoded image signal F (j, k) to the terminal 101.
【0021】[0021]
【発明の効果】本発明が対象とする画像信号符号化装置
では、画像の局所的な性質である背景か、非背景かに注
目し、それぞれの領域にあった符号を行うことにより、
極めて少ない符号量で画像信号の符号化を行い、本発明
ではその画像信号符号化装置から送信された符号化画像
信号をそれぞれの領域に対応して効率的に復号すること
ができる。According to the image signal coding apparatus to which the present invention is applied, paying attention to the background or the non-background which is a local property of an image, and by performing the coding suitable for each area,
The image signal is encoded with an extremely small code amount, and in the present invention, the encoded image signal transmitted from the image signal encoding device can be efficiently decoded corresponding to each area.
【図1】本願の発明の一実施例を受信側とする符号化復
号化装置の一実施例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an encoding / decoding device in which an embodiment of the invention of the present application is a receiving side.
【図2】図1の実施例における背景分離器の一具体例を
示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a specific example of the background separator in the embodiment of FIG.
【図3】ブロックごとのレベル差の頻度分布の一例を示
す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of a frequency distribution of level differences for each block.
【図4】予測符号化の符号器および復号器の一例を示す
ブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing an example of an encoder and a decoder for predictive coding.
【図5】予測符号化における予測に用いる参照画素と被
予測画素の位置関係の一例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an example of a positional relationship between a reference pixel used for prediction in prediction coding and a predicted pixel.
【図6】変換符号化の符号器および復号器の一例を示す
ブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing an example of a transform coding encoder and decoder.
【図7】本発明の領域分割の例を示す図。FIG. 7 is a diagram showing an example of area division according to the present invention.
1 背景分離器 2 背景符号器 3 非背景符号器 4 領域符号器 5,6 マルチプレクサ 7,26,33 伝送路 8,9 デイマルチプレクサ 10 背景復号器 11 非背景復号器 12 領域復号器 13 画像合成器 14 最高レベル検出器 15 最低レベル検出器 16 ヒストグラム測定器 17 谷検出器 18 背景検出器 19 制御回路 20,21 減算器 22,32 量子化器 23,29 予測器 24,34 逆量子化器 25,28 加算器 30 変換器 31 係数選択器 35 逆変換器 1 Background Separator 2 Background Encoder 3 Non-Background Encoder 4 Domain Encoder 5, 6 Multiplexer 7, 26, 33 Transmission Line 8, 9 Day Multiplexer 10 Background Decoder 11 Non-Background Decoder 12 Domain Decoder 13 Image Synthesizer 14 highest level detector 15 lowest level detector 16 histogram measurer 17 valley detector 18 background detector 19 control circuit 20,21 subtractor 22,32 quantizer 23,29 predictor 24,34 dequantizer 25, 28 adder 30 converter 31 coefficient selector 35 inverse converter
Claims (1)
段と、前記差分値のヒストグラムに基づき画像をブロッ
ク毎に背景領域と非背景領域に分離する手段と、領域分
離した結果を符号化する手段と、背景領域に対してはそ
れに合った符号化をする手段と、非背景領域に対しては
それに合った符号化をする手段を有する画像信号の符号
化装置より符号化画像信号を受け、該符号化画像信号を
復号して復号化画像を出力する画像信号復号化装置にお
いて、前記符号化画像信号を入力し、符号化された領域
分離結果を復号化する手段と、非背景領域に対しては、
それに合った復号化をする手段と、背景領域に対しては
それに合った復号化をする手段と、背景領域と非背景領
域の復号化結果を合成して全体の復号画像を得る手段と
を有することを特徴とする画像信号復号化装置。1. A means for measuring a difference value for each block of an image, a means for separating an image into a background area and a non-background area for each block based on a histogram of the difference value, and encoding a result of area separation. Receiving a coded image signal from an image signal coding apparatus having a means, a means for performing a suitable encoding for a background area, and a means for performing a suitable encoding for a non-background area, In an image signal decoding device for decoding the coded image signal and outputting a decoded image, means for inputting the coded image signal and decoding the coded region separation result, and for the non-background region Is
It has means for decoding that matches it, means for decoding that matches the background area, and means for synthesizing the decoding results of the background area and the non-background area to obtain the entire decoded image. An image signal decoding device characterized by the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4304700A JPH06141189A (en) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | Picture signal decoding device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4304700A JPH06141189A (en) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | Picture signal decoding device |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62135852A Division JPH0789648B2 (en) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Image signal encoding device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06141189A true JPH06141189A (en) | 1994-05-20 |
Family
ID=17936170
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4304700A Withdrawn JPH06141189A (en) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | Picture signal decoding device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06141189A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004236220A (en) * | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Ricoh Co Ltd | Encoder, information management apparatus, decoder, image forming apparatus, encoding program, information management program, decoding program, and storage medium |
JP2008506306A (en) * | 2004-07-08 | 2008-02-28 | テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) | Multi-mode image processing |
-
1992
- 1992-10-16 JP JP4304700A patent/JPH06141189A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004236220A (en) * | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Ricoh Co Ltd | Encoder, information management apparatus, decoder, image forming apparatus, encoding program, information management program, decoding program, and storage medium |
JP2008506306A (en) * | 2004-07-08 | 2008-02-28 | テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) | Multi-mode image processing |
JP4805924B2 (en) * | 2004-07-08 | 2011-11-02 | テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) | Method, system for multi-mode image processing, and user terminal comprising the system |
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Legal Events
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