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JPS6324761A - Method of encoding image blocks - Google Patents

Method of encoding image blocks

Info

Publication number
JPS6324761A
JPS6324761A JP61168559A JP16855986A JPS6324761A JP S6324761 A JPS6324761 A JP S6324761A JP 61168559 A JP61168559 A JP 61168559A JP 16855986 A JP16855986 A JP 16855986A JP S6324761 A JPS6324761 A JP S6324761A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
block
value
signal
pixel
average value
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.)
Granted
Application number
JP61168559A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07121064B2 (en
Inventor
博 小寺
知彦 有川
善則 酒井
レオナルド ライフェル
ウエイン ヤング
リチャード カーリン
ラファエル タム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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 Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP16855986A priority Critical patent/JPH07121064B2/en
Publication of JPS6324761A publication Critical patent/JPS6324761A/en
Publication of JPH07121064B2 publication Critical patent/JPH07121064B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Image Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は画像を複数のブロックに分割して画像信号を
冗長性抑圧符号化する画像ブロック符号化法に関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention relates to an image block encoding method for dividing an image into a plurality of blocks and encoding an image signal with redundancy suppression.

「従来の技術」 ブロック符号化は画像を複数のブロックに分割し、その
各ブロックについてそのブロック内の各画素の画素(3
号値の平均値を求め、その平均値をそのブロックの代表
値として符号化するものにおいては、ブロック内での画
素信号値が特に大きい場合における画質の劣化の増加を
避けるため、従来のおいては例えば昭和53年度テレビ
ジョン学会全国大会講演予稿319頁に示すようにアダ
プティブブロック符号化法が用いられていた。
"Prior Art" Block encoding divides an image into multiple blocks, and for each block, each pixel in the block (3
In a method that calculates the average value of pixel signal values and encodes that average value as the representative value of the block, the conventional method For example, an adaptive block coding method was used, as shown on page 319 of the 1981 Television Society National Conference Lecture Proceedings.

即ち、予め定めた大きさのブロックに対して各ブロック
内で各画素の(3号平均値を求め、ブロック内でこの平
均値より大なるレベルの画素だけの信号平均値(高レベ
ル平均値)と、小なるレベルの画素だけの信号平均値(
低レベル平均値)を求める。そのブロック内の各画素に
ついて信号値をこの高レベル平均値と低レベル平均値と
の何れかに置換え、次に真価と比べる。この際、真値と
符号化値との自乗平均誤差を算出する。この自乗平均誤
差が予め定めたしきい値より大きい場合には、ブロック
を四等分し、その各小ブロックに対し、同じようにブロ
ック符号化を実施する。前記自乗平均誤差が予め定めた
しきい値より小である場合は、高レベル平均値と低レベ
ル平均値とを比較し、その差が予め別途定めたしきい値
より小さければブロック内平均値を伝送し、予め定めた
しきい値より大であれば、高レベル平均値と低レベル平
均値と各画素にそのいずれの平均値を適用するかを示す
情報とをそのブロックの符号とする。従って、アダプテ
ィブブロック符号化方式においては自乗平均誤差を頻繁
に計算する必要が生し、符号化時間の長大化が避けられ
なかった。
That is, for a block of a predetermined size, the average value of each pixel in each block is calculated, and the signal average value (high level average value) of only the pixels whose level is higher than this average value within the block is calculated. , the signal average value of only pixels with small levels (
(low level average value). For each pixel in the block, the signal value is replaced with either the high level average value or the low level average value, and then compared with the true value. At this time, the root mean square error between the true value and the encoded value is calculated. If this root mean square error is larger than a predetermined threshold, the block is divided into four equal parts, and each of the small blocks is subjected to block encoding in the same way. If the root mean square error is smaller than a predetermined threshold, compare the high-level average value and the low-level average value, and if the difference is smaller than a separately predetermined threshold, use the intra-block average value. If the value is larger than a predetermined threshold value, the high-level average value, the low-level average value, and information indicating which of the average values is applied to each pixel are used as the code for that block. Therefore, in the adaptive block encoding method, it is necessary to frequently calculate the root mean square error, which inevitably increases the encoding time.

又、アダプティブブロック符号化方式においては、ブロ
ック内の画素信号値の変動が少なければブロック内平均
値を用いてブロック内全画素を表示する。このため、緩
やかに画素値が変化している傾斜領域においては、再生
画像にブロック状に信号値の段差が認られる画質劣化が
生じ易い。これを除去するため、再生側においてフィル
タ処理が必要であり、その処理用にメモリや余分な処理
時間が必要であった。
In addition, in the adaptive block encoding method, if there is little variation in pixel signal values within a block, the average value within the block is used to display all pixels within the block. Therefore, in a sloped region where pixel values change gradually, image quality deterioration in which block-like steps in signal values are observed in the reproduced image is likely to occur. In order to remove this, filter processing is required on the playback side, which requires memory and extra processing time.

静止自然画像伝送は、伝送容量の小さな回線に適用され
る場合が多く、このため、情報量が多いと伝送に時間が
かかり、使用者に不快感を与えることが多い。これを避
けるため、画像の粗い内容を示すことが考えられている
(W子通信学会論文誌80/4 VOl、J63−B 
N14 p、 379 9.386)。
Still natural image transmission is often applied to lines with a small transmission capacity, and therefore, if the amount of information is large, it takes time to transmit, which often causes discomfort to the user. In order to avoid this, it has been considered to show the rough contents of the image (W-child communication society journal 80/4 VOl, J63-B
N14 p, 379 9.386).

アダプティブブロック符号化方式においても、このよう
な伝送方式が考えられているが、この場合は種々の大き
さのブロックが用いられているため、符号化を全て終了
した後、伝送順序を整える必要がある。符号化結果を記
憶装置に蓄積しておき、利用者の要求に対応してその記
11内容を伝送する場合には、伝送順序調整の時間は伝
送時間に加算されないが、通信途中に入力した画像を伝
送する場合には前記伝送時間にこの調整時間が加算され
ることになる。
Such a transmission method has also been considered in the adaptive block encoding method, but in this case, blocks of various sizes are used, so it is necessary to arrange the transmission order after all the encoding is completed. be. When storing the encoding results in a storage device and transmitting the contents in response to a user's request, the time for adjusting the transmission order is not added to the transmission time, but the input image during communication , this adjustment time is added to the transmission time.

この発明の目的は、ブロック符号化に要する処理量を減
じ、復号再生時のフィルタ処理を不要にすることを可能
とした画像ブロック符号化法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an image block encoding method that reduces the amount of processing required for block encoding and eliminates the need for filter processing during decoding and reproduction.

「問題点を解決するための手段」 この発明は固定サイズのブロックを用い、各ブロックを
そのブロック内の画素値変動量によって3つに分類し、
(1)変動量が小さな場合にはそのブロックの左上隅の
画素信号値を代表信号として用い、<11)変動量が中
程度の場合にはブロックの高レベル平均値、低レベル平
均値のブコ、り左上隅の画素信号に近いものを代表信号
とし、かつその他方の平均値と、ブロック内の各画素が
その高レベル平均値か低レベル平均値かの何れに属する
かを示す2値情報とを用い、(iii )変動量が大き
い場合にはそのブロックの左上隅の画素信号を代表信号
とし、かつその残の全画素信号を用いる。
"Means for Solving the Problems" This invention uses fixed-sized blocks and classifies each block into three types according to the amount of pixel value variation within the block.
(1) If the amount of variation is small, use the pixel signal value at the upper left corner of the block as the representative signal; <11) If the amount of variation is medium, use the high-level average value and low-level average value of the block. , the one close to the pixel signal in the upper left corner is taken as the representative signal, and the other is the average value, and binary information indicating whether each pixel in the block belongs to its high level average value or low level average value. (iii) If the amount of variation is large, the pixel signal at the upper left corner of the block is used as the representative signal, and all remaining pixel signals are used.

このように各ブロックが3つの何れに属するかの判定は
真値と符号化値とによる演算結果により求めるのではな
く、真値自体の特性により決定することによりその処理
■が著しく少なくて済む。
In this way, determining which of the three each block belongs to is not determined based on the result of calculation using the true value and the encoded value, but is determined based on the characteristics of the true value itself, thereby significantly reducing the amount of processing (1).

復号側で変動量が小さいブロックの場合に周辺のブロッ
クの代表信号を用いてブロック内画素信号を補間算出す
ることによりフィルタ処理がPR単に行えることになる
In the case of a block with a small amount of variation on the decoding side, filter processing can be performed simply by PR by interpolating and calculating intra-block pixel signals using representative signals of surrounding blocks.

この発明によれば、画像は例えばNXN画素のブロック
に分割され、アダプティブブロック符号化と同様に各ブ
ロックについて高レベル平均値ト低レベル平均値とが求
められ、その両平均値の差分を求め、その差分値により
、そのブロックの符号化方法を前記(i )  (ii
 )  (iii )の何れにするかが決定される。即
ち、各ブロックの符号化方法は、人力画素信号値によっ
て決定される。
According to the present invention, an image is divided into blocks of, for example, N×N pixels, a high level average value and a low level average value are determined for each block in the same way as in adaptive block coding, and the difference between the two average values is determined, Based on the difference value, the encoding method of the block is determined as described above (i) (ii
) (iii) is determined. That is, the encoding method for each block is determined by the human pixel signal value.

各ブロックの符号化方法は、(i)NxN画素を左上隅
の画素の信号値で代表させる、(ii)NxN画素を高
レベル平均値、低レベル平均値、及びそのブロック内の
各画素をその高レベル平均値か低レベル平均値かに量子
化する、(iii)NxN画素の信号値をそのまま用い
るの何れかとされる。
The encoding method for each block is as follows: (i) NxN pixels are represented by the signal value of the pixel in the upper left corner, (ii) NxN pixels are represented by the high level average value, low level average value, and each pixel in the block is represented by the signal value of the pixel in the upper left corner. Either quantization is performed into a high level average value or a low level average value, or (iii) the signal value of N×N pixels is used as is.

復号側で(i)の符号ブロックを復号するにあたり、右
隣、真下、右斜め下のブロックの各代表信号を用いその
ブロックの残りの(NXN−1)ii!ii素の信号値
を算出することによりフィルタ効果を得ることができる
が、隣接のブロックとの間に画像の急峻な縁がある場合
は、復号に隣接ブロックの信号値を用いると大きな劣化
を招く場合があり、これを避けるためそのおそれがある
ブロックは(11)又は(iii )の符号化方法を用
いることができる。
When decoding the code block (i) on the decoding side, the representative signals of the blocks to the right, directly below, and diagonally below the right are used to obtain the remaining (NXN-1)ii! of that block. A filter effect can be obtained by calculating the signal values of the ii elements, but if there is a sharp edge in the image between adjacent blocks, using the signal values of the adjacent blocks for decoding will cause significant deterioration. In order to avoid this, the coding method (11) or (iii) can be used for blocks that are likely to suffer from this.

符号送出順は好ましくは各ブロックについてその符号化
の種類を示す識別信号とそのブロックの代表信号とをブ
ロック構成類にまず送出し、つまりまず画像の左上隅の
ブロックの識別信号及び代表信号、ついで右隣のブロッ
クの識別信号及び代表信号・・・のように、ブロック対
応に左上隅から右下隅に順々に送出し、その後、(11
)の符号化をしたブロックについての残りの平均値と量
子化分布情報を送出し、最後に(iii )の符号化の
残りの(NXN−1)画素分の画素信号を送出する。
Preferably, the code transmission order is such that for each block, the identification signal indicating the type of encoding and the representative signal of that block are first sent to the block configuration class, that is, first the identification signal and representative signal of the block in the upper left corner of the image, and then the identification signal and representative signal of the block in the upper left corner of the image. The identification signal and representative signal of the block on the right are sequentially sent from the upper left corner to the lower right corner corresponding to each block, and then (11
The remaining average value and quantization distribution information for the block encoded in (iii) are sent out, and finally the pixel signals for the remaining (NXN-1) pixels encoded in (iii) are sent out.

「実施例」 第1図はこの発明の符号化法及びその符号送出法を説明
する図であって、各ブロックを4画素×4画素とした場
合である。符号化側では画像の各画素値が画像メモリ1
1 (第1図ではその一部を示す)に記jllされ、そ
の記憶内容を、図において、画像中のブロックの配置対
応に4つのブロックB、、BS、Bs、B、について示
し、かつ各ブロック内でその画素配置対応に各画素12
の各信号値を丸内の数値で示している。ブロックB1は
平均値のみを出力し、従ってその平均値を代表信号とす
る符号化法(i)を行う例であり、ブロックBz、B4
は高レベル平均値と低レベル平均値とその分布を出力す
る符号化法(ii)を行う例であり、ブロックB、は全
画素の信号値を出力する符号化法(iii )を行う例
である。各ブロックBl。
Embodiment FIG. 1 is a diagram illustrating the encoding method of the present invention and its code transmission method, in the case where each block is made up of 4 pixels×4 pixels. On the encoding side, each pixel value of the image is stored in image memory 1.
1 (part of which is shown in Figure 1), and the memory contents are shown in the figure for four blocks B, BS, Bs, B, corresponding to the arrangement of blocks in the image, and each Each pixel 12 corresponds to its pixel arrangement within the block.
Each signal value is shown as a numerical value in a circle. Block B1 is an example in which only the average value is output, and therefore encoding method (i) is performed using the average value as the representative signal, and blocks Bz and B4
Block B is an example of performing encoding method (ii) that outputs the high-level average value, low-level average value, and their distribution, and block B is an example of performing encoding method (iii) that outputs the signal values of all pixels. be. Each block Bl.

B2.B3.B4に対する各識別信号13と代表信号1
4よりなるブロック符号C,,cz 、C3゜C4を示
し、かつブロックBz、B4.B、!、補正符号Sz 
、Sa 、Szがそれぞれ付加される。
B2. B3. Each identification signal 13 and representative signal 1 for B4
Indicates a block code C,, cz, C3°C4 consisting of blocks Bz, B4 . B,! , correction code Sz
, Sa, and Sz are added, respectively.

これら符号の送出順はCI・・・C2・・・C3・・・
C4であり、全ブロック符号を出力後、補正符号はB2
・・・S、・・・Sjであることを示す。
The sending order of these codes is CI...C2...C3...
C4, and after outputting all block codes, the correction code is B2
...S, ...Sj.

各プロ・7りを画像の左上隅のブロックから順にプロ、
り内画素値変動量を調べ、対応する代表信号14とその
識別信号13とを符号C9〜C4に例示するように出力
する。ブロックB2を例にすると、ブロック内画素値の
平均値は33.9 、高レベル平均値は38、低レベル
平均値は32、高レベル平均値と低レベル平均値との差
は6であり、小なるしきい値TL を1、大なるしきい
値Thを7とすると、このブロックは符号化法(ii)
が適用され、かつ左上隅の画素が低しヘルであるので、
低レベル平均値32が代表信号14として出力され、か
つその符号化法(11)を示す識別信号13として1が
出力される。ブロックB、の場合は、ブロック内平均値
が27.5、高レベル平均値が42、低レベル平均値が
19であり、その差は大なるしきい値7より大であるか
ら全画素値を出力する符号化法(iii )を示す識別
信号13として2を代表信号14として左上隅の値15
を出力する。
Each pro/7ri is processed in order from the block in the upper left corner of the image.
The internal pixel value variation amount is checked and the corresponding representative signal 14 and its identification signal 13 are output as illustrated by symbols C9 to C4. Taking block B2 as an example, the average value of the pixel values within the block is 33.9, the high level average value is 38, the low level average value is 32, and the difference between the high level average value and the low level average value is 6. If the small threshold TL is 1 and the large threshold Th is 7, this block is encoded using encoding method (ii).
is applied, and the pixel in the upper left corner is low and healthy, so
The low level average value 32 is output as the representative signal 14, and 1 is output as the identification signal 13 indicating the encoding method (11). In the case of block B, the intra-block average value is 27.5, the high level average value is 42, and the low level average value is 19, and the difference is greater than the large threshold value 7, so all pixel values are The identification signal 13 indicating the encoding method (iii) to be output is 2, and the representative signal 14 is the value 15 in the upper left corner.
Output.

各識別信号13及び代表信号14よりなるブロック符号
をすべて出力すると、次にブロックBz。
After all block codes made up of each identification signal 13 and representative signal 14 are output, block Bz is next output.

B、で代表される符号化法(ii)による符号化ブロッ
クに対する補正符号をS、、S、に例示するように出力
する。ブロックB2の場合は、ブロック符号C2の代表
信号に用いない他方の平均値(3号15、この例では高
レベル平均値38を示す信号と、各画素が何れの平均値
に属するかを示す16ビフ)の2値信号16とが出力さ
れる。2値信号16は、この例では左上隅から右下隅に
順番に、これに付属される平均値信号15を用いる場合
を1、用いない場合をOとして表している。識別信号1
3が1に対する補正符号を出力し終った後にブロックB
、で代表される全画素送出のブロックに対する補正符号
をS、に例示するように出力する。補正符号S、はこの
例においては、ブロックの左上隅から右下隅に順番に画
素値信号を出力する。
The correction code for the encoded block by the encoding method (ii) represented by B, is output as illustrated in S,,S,. In the case of block B2, the other average value (No. 3 15, in this example, a signal indicating a high level average value 38) that is not used as the representative signal of block code C2, and the signal indicating which average value each pixel belongs to (16) are used. Biff) binary signal 16 is output. In this example, the binary signals 16 are expressed in order from the upper left corner to the lower right corner, with 1 indicating that the attached average value signal 15 is used and O indicating that it is not used. Identification signal 1
After 3 finishes outputting the correction code for 1, block B
The correction code for the all-pixel transmission block represented by , is output as illustrated in S. In this example, the correction code S outputs pixel value signals in order from the upper left corner to the lower right corner of the block.

第2図は復号側における画像メモリの一部17の記tα
状態を画像と対応させて示し、第1図中のブロックB+
 、B2.Ba、Baと対応したブロックDB+ 、D
Bz 、DBz 、DB4についてその各画素の値を示
す。これらブロックDBI。
FIG. 2 shows the notation tα of part 17 of the image memory on the decoding side.
The state is shown in correspondence with the image, and the block B+ in FIG.
,B2. Ba, blocks DB+, D corresponding to Ba
The values of each pixel of Bz, DBz, and DB4 are shown. These blocks DBI.

D B2 、  D B3 、  D B4の内の各画
素の値はそれぞれブロック符号C,,cz、C3,C4
にもとずき復号された値である。
The values of each pixel in D B2 , D B3 , and D B4 are block codes C,, cz, C3, and C4, respectively.
This is the value decoded based on.

復号側では、人力符号C8・・・C2・・・C1・・・
C4の順つまり左上隅のプロ、りから順々に、その代表
信号14を用いて各ブロック内の各画素値を求める。復
号側において各ブロックの代表信号14を記憶すると共
に各ブロックの識別信号13を記憶する。各ブロック内
の画素値を求める際に識別信号13が01ブロツクDB
lやこのブロックD B 3については、隣接のブロッ
クの代表信号14と合わせて各画素の信号値を補間して
定める。
On the decoding side, the manual code C8...C2...C1...
Each pixel value in each block is determined using the representative signal 14 in the order of C4, that is, starting from the top left corner. On the decoding side, the representative signal 14 of each block is stored, as well as the identification signal 13 of each block. When determining the pixel value in each block, the identification signal 13 is 01 block DB.
1 and this block D B 3 are determined by interpolating the signal value of each pixel together with the representative signal 14 of the adjacent block.

従ってこれらブロックDB、、DB3についてはその各
隣接のブロック代表信号14の入力を待って、画素値を
決定する必要がある。このため、復号側では二行分のブ
ロック代表信号を入力して後、表示処理を開始する。
Therefore, for these blocks DB, DB3, it is necessary to wait for the input of each adjacent block representative signal 14 to determine the pixel values. Therefore, on the decoding side, after inputting block representative signals for two rows, display processing is started.

ブロックDB+、DB*など識別信号13が0又は2の
ブロックについてその画素値の補間は例えば次のように
なる。いま第3図に示すように1つのブロックDB内の
各画素の画素値をP、〜P44、このブロックの右隣の
ブロックの代表信号の値をP、い下の隣接ブロックの代
表信号の値をpus、右下の隣接ブロックの代表信号の
値をpssとするとブロンクDB内の各画素値はそれぞ
れ次式の演算により得る。
For example, interpolation of pixel values for blocks whose identification signal 13 is 0 or 2, such as blocks DB+ and DB*, is as follows. Now, as shown in Fig. 3, the pixel value of each pixel in one block DB is P, ~P44, the value of the representative signal of the block to the right of this block is P, and the value of the representative signal of the adjacent block below. Assuming that pus is the value of the representative signal of the lower right adjacent block and pss is the value of the representative signal of the lower right adjacent block, each pixel value in the bronc DB is obtained by the calculation of the following equation.

P+z= (3P++ + Pu5) /4P 13=
 (P ++ + P +s) /2P14= (P1
1+ 3 Pu5) /4Pz+= (a Pz十Ps
+) /4P!2= (3P12+ (3PSI +P
S5) /4)/4P2コ=(3P13+(PSI+P
SS) /2)/4Px4= (3PI4+ (PSl
+ 3 Psi) /4)/4P11= (pH”PS
I> /2 Psz= (P1i+ (3Ps++Pss) /4)
/2Pxs= CPIs+ (P51+P5S)/2)
/2P34= <r’+4+ (Ps+ + 3 Ps
s) /4)/2Pa+= (Pz+3 Ps+ll 
/4P42= (Puz + 3  (3Ps++Ps
s) /4)/4P43−(P +s + 3  (P
 s+” P ss) /2)/4P aa= (P 
la+ 3  (P s++3 Pい) /4)/4一
方、ブロックDBZ、DB、のように識別信号13が1
のブロックについてはそのブロック内の全画素をその代
表信号値とする。
P+z= (3P++ + Pu5) /4P 13=
(P ++ + P +s) /2P14= (P1
1+ 3 Pu5) /4Pz+= (a Pz10Ps
+) /4P! 2= (3P12+ (3PSI +P
S5) /4)/4P2 co=(3P13+(PSI+P
SS) /2)/4Px4= (3PI4+ (PSl
+ 3 Psi) /4)/4P11= (pH”PS
I> /2 Psz= (P1i+ (3Ps++Pss) /4)
/2Pxs=CPIs+ (P51+P5S)/2)
/2P34= <r'+4+ (Ps+ + 3 Ps
s) /4)/2Pa+= (Pz+3 Ps+ll
/4P42= (Puz + 3 (3Ps++Ps
s) /4)/4P43-(P +s + 3 (P
s+”P ss) /2)/4P aa= (P
la+ 3 (P s++3 P) /4)/4 On the other hand, the identification signal 13 is 1 like blocks DBZ and DB.
For the block, all pixels in the block are taken as its representative signal value.

つまり、復号再生表示する場合に、なるべく早(ある程
度原画像に近いものを表示するため、ブロック符号・・
・C,・・・C2・・・Cs・・・C4・・・が得られ
、かつ前記補間が可能な状態になり次第、各識別信号の
0〜2に応じて各ブロック内の画素値を決定し、得られ
た各画素値で表示する。この際に識別信号がOの場合前
記補間によりブロックの境が目立たなくなり、識別信号
が2の場合は原ブロック内の画素値が大きく変動してい
るため、その周囲に対しても変動が大きいと考えられ、
代表信号14の1つのみで全画素値を表示すると環ブロ
ックに対して大きく相違したものとなるが、前記補間に
よりその差を全体としては小さくすることが考えられる
。識別信号が1の場合はそれ程変動がないから一応、代
表信号値で全画素を表示する。
In other words, when decoding and reproducing the image, the block code...
・As soon as C,...C2...Cs...C4... are obtained and the interpolation becomes possible, the pixel values in each block are determined according to 0 to 2 of each identification signal. Each pixel value is determined and displayed using the obtained pixel value. At this time, if the identification signal is O, the interpolation makes the border between blocks less noticeable, and if the identification signal is 2, the pixel values within the original block have fluctuated greatly, so if the fluctuations are also large for the surroundings. considered,
If all pixel values are displayed using only one of the representative signals 14, they will be greatly different from those of the ring block, but it is possible to reduce the difference as a whole by the interpolation. When the identification signal is 1, there is not much variation, so all pixels are displayed with the representative signal value.

ブロック代表信号のみを利用した各画素値の再生が全ブ
ロックについて済むと、補正符号Sを入力する。予め、
ブロック毎に識別信号13を得ているため、補正符号S
の入力順序が定められている限り、各補正符号Sにブロ
ック識別用の情報を付加する必要はない。
When the reproduction of each pixel value using only the block representative signal has been completed for all blocks, the correction code S is input. In advance,
Since the identification signal 13 is obtained for each block, the correction code S
There is no need to add block identification information to each correction code S as long as the input order is determined.

補正符号Sにより補正した各画素値の例をプロνりDB
+ 、DBz 、DB3 、DB4について第3図に復
号用の画像メモリ18の一部中のブロックHBI 、H
B! 、HB□、HB4として示す。
An example of each pixel value corrected by the correction code S is stored in the professional DB.
+, DBz, DB3, DB4, blocks HBI, H in a part of the image memory 18 for decoding are shown in FIG.
B! , HB□, HB4.

ブロックD B l のように識別信号13がOのブロ
ックは補正を行わず、代表信号値のみで得られた画素値
を用いる。従ってブロックHB、はブロックD B l
 と完全に等しい。識別信号13が1のブロック、例え
ばDBzについてはその補正符号S2を用い、その2植
体号16中の1と対応する画素の画素値(ブロックD 
B lで32とされている)をその補正符号S2の平均
値信号15の値38に補正して補正ブロックHB2を得
る。ブロックDB4も同様にして、補正符号S4中の2
植体号16中の1と対応する画素の画素値46を40に
補正して補正ブロックHB4を得る。このようにして識
別信号13が1のブロックについて補正を行った後、識
別信号13が2のブロックの補正を行う。この補正は例
えばブロックDB3に対し、その補正符号S、によりそ
の順に、ブロック内の左上隅の画素を除き左上から右下
に順番に各画素値を補正符号S、の信号値に補正し、補
正ブロックHB、を得る。
For blocks whose identification signal 13 is O, such as block D B l , no correction is performed, and pixel values obtained only from representative signal values are used. Therefore, block HB is block D B l
completely equal to For a block in which the identification signal 13 is 1, for example DBz, its correction code S2 is used, and the pixel value of the pixel corresponding to 1 in the 2 plant code 16 (block D
B1) is corrected to the value 38 of the average value signal 15 of the correction code S2 to obtain a corrected block HB2. Similarly, for block DB4, 2 in correction code S4 is
The pixel value 46 of the pixel corresponding to 1 in the plant code 16 is corrected to 40 to obtain a corrected block HB4. After the block with the identification signal 13 of 1 is corrected in this way, the block with the identification signal 13 of 2 is corrected. In this correction, for example, for block DB3, each pixel value is corrected to the signal value of the correction code S in order from the upper left to the lower right, except for the pixel at the upper left corner of the block, using the correction code S. Obtain block HB.

第5図に原画像を記憶する画像メモIJ l lの一部
を示すように、ブロックBS、B?はそのブロック内の
画素値の変動量が小なるしきい値T より小さく、この
ブロックBs、Bt と右側及び下側で隣接するブロッ
クB6 、Bs 、B6.B+1はブロック内の画素値
の変動量が大なるしきい値Thよりも大であり、プロ、
りB7の下側隣接するブロックB、。はブロック内の画
素値変動量がしきい値Tj  とThとの間にあり、つ
まり画像の境界(ブロックBb、Ba〜B11)の近傍
にブロック内の画素値変動が小さいブロックBs、Bt
が存在する場合がある。
As shown in FIG. 5, a part of the image memo IJl l storing the original image, blocks BS, B? The amount of variation in pixel values within that block is smaller than the small threshold value T , and the blocks B6 , Bs , B6 . B+1 means that the amount of variation in pixel values within the block is larger than the threshold value Th, and the professional
Block B adjacent to the lower side of B7. The amount of pixel value variation within the block is between the threshold value Tj and Th, that is, the blocks Bs and Bt where the pixel value variation within the block is small are located near the image boundaries (blocks Bb, Ba to B11).
may exist.

このような場合第2図、第3図について説明したように
復号すると、ブロックB、〜B、の各画素値は第6図に
それぞれブロックHB 、〜HBI。
In such a case, when decoding is performed as explained with reference to FIGS. 2 and 3, each pixel value of blocks B, ~B, becomes blocks HB, ~HBI, respectively, in FIG. 6.

内に示すようになる。変動量が小さいブロックBS、B
Tの復号は周辺ブロックの代表信号値により補間するた
め、ブロックHBs、HByの画素のうち原画素値と大
きく差が生じるものが出てくる。例えばブロックHBi
内の画素値19.2124などは原画素値15,14.
16などに対し異なり過ぎる。これは画像の境界におけ
る大きな変化がある部分を、前記補間はその変化をなく
すように作用するためである。従って画像の境界近傍に
、復号の際に補間のみを行い、補正を行わないブロック
、つまり識別信号が0のブロックが存在する場合は、符
号化側でこれを予め調べ、そのブロックについては二つ
の平均値とその分布を示ず2植体号とによる符号化、つ
まり識別信号13が1のブロックとして符号化すればよ
い。
It becomes as shown inside. Blocks BS and B with small fluctuations
Since the decoding of T is performed by interpolation using representative signal values of surrounding blocks, some of the pixels of blocks HBs and HBy have a large difference from the original pixel value. For example, block HBi
Pixel values such as 19.2124 within are original pixel values of 15, 14.
It is too different from 16 etc. This is because the interpolation acts to eliminate large changes in the boundaries of the image. Therefore, if there is a block near the boundary of the image that only undergoes interpolation and no correction during decoding, that is, a block with an identification signal of 0, this is checked in advance on the encoding side, and the two The average value and its distribution may be encoded using two system codes, that is, the identification signal 13 may be encoded as a block of 1.

このように境界近傍に識別信号13が0のブロックが存
在するかを調べるには次のようにすればよい。すなわち
近傍に第5図のプロ、りB6゜Bg、Bqのように全画
素値を出力するプロ、り、つまり識別信号13が2のブ
ロックが存在するかを調べ、それが存在する場合は、そ
のブロックは画像の境界近傍にあると判定してそのブロ
ックについては識別信号が1のブロックと同様の符号化
を行う。ブロック内の画素値の変動量が小さいブロック
が、変動量が大きいブロックと隣接しない場合でも画像
の境界付近となる場合がある。すなわち例えば第7図に
原画像のメモリの記憶内容の一部を示すように、ブロッ
クBs、Bbはそれぞれそのブロック内の画素値の変動
が所定値より小さく、左上隅の画素値のみを代表信号1
4として出力すればよく、かつその周辺のブロックBt
In this way, the following procedure can be used to check whether a block with the identification signal 13 of 0 exists near the boundary. That is, it is checked whether there is a block with the identification signal 13 of 2, which outputs all pixel values as shown in FIG. It is determined that the block is located near the boundary of the image, and the block is encoded in the same way as the block whose identification signal is 1. A block with a small amount of variation in pixel values within the block may be located near the boundary of an image even if it is not adjacent to a block with a large amount of variation. That is, for example, as shown in FIG. 7, which shows a part of the memory contents of the original image, the fluctuations of the pixel values within each block Bs and Bb are smaller than a predetermined value, and only the pixel value in the upper left corner is used as the representative signal. 1
4, and the surrounding blocks Bt
.

Be 、Baa、Bzは画素値の変動量が中間の識別信
号が1のブロックであるが、ブロックB6について代表
信号値のみを出力し、復号側で周辺ブロックの代表信号
で補間すると、第8図のようになりその特に右隣接ブロ
ックB7、上隣接ブロックB1゜、右下隣接ブロックB
llに影響され原画素と可成り異なった値となる。この
場合において、ブロックB、の代表信号値35と、右隣
接ブロックB、の代表信号値27との差35−27=8
が予め定めたしきい値、例えば4より大きい場合は、そ
の右隣接ブロックB、の代表信号値27と、ブロックB
a、B、の配列方向における更に右隣接分の1、つまり
4より小さい場合はこのブロックB、は画像の境界近傍
にあると判定し、このブロックB、は代表信号値を二つ
用い、かつその分布である2植体号16も出力する識別
信号が1の符号化とする。ブロックB、について、これ
と順次隣接配列される他の方向、例えばブロックB4、
B++、815の各代表信号値を用いて前記と同様な判
定をすると、この例では同様にブロックB、は境界近傍
と判定されるが、このような判定において当該ブロック
について右方向、下方向、右下方向の何れか1つでも境
界付近と判定される時は、そのブロックB、に対する符
号化を方法(ii)によるか、方法(iii )による
Be, Baa, and Bz are blocks in which the identification signal is 1 and the amount of variation in pixel value is intermediate, but if only the representative signal value is output for block B6 and interpolated with the representative signals of the surrounding blocks on the decoding side, as shown in FIG. In particular, the right adjacent block B7, the upper adjacent block B1°, and the lower right adjacent block B
ll, resulting in a value considerably different from the original pixel. In this case, the difference between the representative signal value 35 of block B and the representative signal value 27 of the right adjacent block B is 35-27=8
is larger than a predetermined threshold, for example 4, the representative signal value 27 of the right adjacent block B and the block B
If it is smaller than 1, that is, 4, of the further right neighbor in the arrangement direction of a and B, this block B is determined to be near the boundary of the image, and this block B uses two representative signal values, and It is assumed that the identification signal outputted from the distribution No. 2 plant number 16 is also encoded as 1. Regarding block B, other directions sequentially arranged adjacent to this, for example, block B4,
When the same determination as above is made using each representative signal value of B++, 815, in this example, block B is similarly determined to be near the boundary, but in such a determination, the block B is determined to be in the rightward direction, downward direction, If any one of the blocks in the lower right direction is determined to be near the boundary, that block B is encoded by method (ii) or method (iii).

なお、ブロックB、について前記判定を行うと、その代
表信号値37と打丁隣接ブロックE3+oの代表信号値
32との差は5であり、これは予め決めたしきい値4よ
り大であるが、ブロックB1゜の代表信号値32と、ブ
ロックBs、B+oの配列方向における更に隣接したブ
ロックB I5の代表信号値29、との差は3であり、
この値は前記差の2分の1、つまり5/2より大きいか
ら、このブロックB、は画素値変化が傾斜している部分
にあり、境界付近ではないと判定し、このブロックBS
は符号化法(i)により符号化する。このようにして第
6図の画素値分布についてブロック符号化し、これを復
号した状態を第9図に示す。これは原画像に比較的近い
ものとなっていることが理解されよう。
Note that when the above determination is made for block B, the difference between its representative signal value 37 and the representative signal value 32 of the adjacent block E3+o is 5, which is larger than the predetermined threshold value 4. , the difference between the representative signal value 32 of block B1° and the representative signal value 29 of block B I5 which is further adjacent in the arrangement direction of blocks Bs and B+o is 3,
Since this value is larger than half of the difference, that is, 5/2, it is determined that this block B is in a part where the pixel value changes are sloped and is not near the boundary, and this block BS
is encoded using encoding method (i). In this manner, the pixel value distribution shown in FIG. 6 is block coded, and the decoded state is shown in FIG. It will be understood that this is relatively close to the original image.

例えばテレビ会議におけるように比較的変化が遅い、静
止画像に近い画像を伝送容量が小さい回線で伝送する場
合には、前記例のように、まず識別信号13及び代表信
号14よりなるブロック符号を全画面について伝送すれ
ば、受信側でこれのみにておおよその画像を再生でき、
その後に受信される補正符号により、可成り良質の画像
に補正することができる。またこの場合受信側で前述し
たように周辺ブロックの代表信号により補間することに
よりブロックの境が目立たないフィルタ処理効率が、多
くの処理量を必要とするフィルタ処理を行うことなく得
られる。
For example, when transmitting an image that changes relatively slowly and is close to a still image, such as in a video conference, over a line with a small transmission capacity, first all block codes consisting of the identification signal 13 and the representative signal 14 are transmitted as in the above example. If you transmit about the screen, the receiving side can reproduce the approximate image with only this,
The subsequently received correction code allows the image to be corrected to a fairly good quality. Furthermore, in this case, as described above, on the receiving side, by interpolating using representative signals of peripheral blocks, filter processing efficiency in which block boundaries are not noticeable can be obtained without performing filter processing that requires a large amount of processing.

この発明はこのように伝送して受信側で復号再生する場
合の画像信号の圧縮に適用する場合に限らず、多くの画
像をファイルとして蓄積する場合にも適用でき、その場
合におおよその画像を早(得る必要がない場合は、各ブ
ロックごとにその識別信号と代表信号と識別信号が1及
び2の場合はその補正符号とを1つの符号としてブロッ
クの順に配列してもよい。
This invention is not limited to application to compressing image signals when transmitted in this way and decoded and reproduced on the receiving side, but can also be applied when storing many images as files. If it is not necessary to obtain the identification signal, the representative signal, and the correction code for each block if the identification signal is 1 or 2, it may be arranged in the order of the blocks as one code.

前述では画像の境界近傍に識別信号13が0となるブロ
ックが存在する場合は、そのブロックを識別信号13が
1の符号化法(ii)により符号化したが、前述したよ
うに識別信号13がこの符号化法(iii )により符
号化してもよい。なおこのような境界近傍の識別信号1
3が0のブロックに対する符号化変更を行うことなく、
符号化法(i)による符号化としてもよい。
In the above, when there is a block in which the identification signal 13 is 0 near the boundary of the image, that block is encoded using the encoding method (ii) in which the identification signal 13 is 1. Encoding may be performed using this encoding method (iii). In addition, such identification signal 1 near the boundary
Without changing the encoding for the block where 3 is 0,
Encoding may be performed using encoding method (i).

「発明の効果」 以上述べたようにこの発明はプロ、りの大きさを変化さ
せない固定ブロック方式を使用し、加算、減算、除算に
より符号化法(i )  (ii )  (iii )
の切替えを行っており、アダプティブブロック符号化と
比較して符号化に要する処理量は少ない。復号時に隣接
ブロックの代表信号値を用いて補間する場合は復号処理
が少なく、かつフィルタ効果を得ることができる。また
、固定ブロックを使用するため符号送出早期に画像の全
貌を復号側において認識できるための特別な処理も必要
としない、という利点もある。また、符号化法を定める
しきい値を符号化側で可変にすることにより、符号化側
で符号化画像品質を制御し、かつ、復号側ではしきい値
の変更を考ISせず、同一の方法で復号することができ
る。
``Effects of the Invention'' As stated above, this invention uses a fixed block method that does not change the size of the blocks, and uses addition, subtraction, and division to perform encoding methods (i), (ii), and (iii).
The amount of processing required for encoding is smaller than that of adaptive block encoding. If interpolation is performed using representative signal values of adjacent blocks during decoding, less decoding processing is required and a filter effect can be obtained. Another advantage is that since fixed blocks are used, no special processing is required to allow the decoding side to recognize the entire image at an early stage of code transmission. In addition, by making the threshold value that determines the encoding method variable on the encoding side, the encoded image quality can be controlled on the encoding side, and the decoding side can maintain the same IS without considering changing the threshold value. It can be decrypted using this method.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は符号化側における原画像の画素を記憶したメモ
リの記憶内容の一部の例及びその各ブロックの符号化例
を示す図、第2図は復号側における第1図のブロック例
についてのプロ、り符号のみによる復号状態のメモリの
記憶内容を示す図、第3図は第2図の記憶内容を補正符
号により補正した例を示す図、第4図は隣接ブロックの
代表信号による補間演算の説明に用いる1ブロツク内の
画素値と隣接ブロックの代表信号値を示す図、第5図は
画像境界近傍の識別信号が0のブロックの例を示す図、
第6図は第5図のブロックに対する補間復号をした状態
を示す図、第7図はプロ、り内の画素値変動が小さいブ
ロックが境界の近傍にある画像の画像メモリの他の例を
示す図、第8図はこのブロックB、を1つの代表信号値
のみの符号化とし、これを周辺ブロックの代表信号値で
補間復号した各画素値を示す図、第9図は第7図に示し
た画像について画像境界の近傍のブロック内画素値変動
が小さいブロックB、について符号法(ii)により符
号化した場合の復号画像の記憶状態を示す図である。
Figure 1 is a diagram showing an example of a part of the storage contents of a memory that stores pixels of an original image on the encoding side and an example of encoding each block thereof, and Figure 2 is a diagram showing an example of the blocks in Figure 1 on the decoding side. Fig. 3 shows an example of the memory contents in Fig. 2 corrected by a correction code, Fig. 4 shows interpolation using representative signals of adjacent blocks. A diagram showing pixel values in one block and representative signal values of adjacent blocks used to explain the calculation, FIG. 5 is a diagram showing an example of a block with an identification signal of 0 near the image boundary,
Figure 6 shows the state of interpolation decoding for the blocks in Figure 5, and Figure 7 shows another example of the image memory for an image in which blocks with small pixel value fluctuations are near the boundary. Figure 8 is a diagram showing each pixel value obtained by encoding only one representative signal value for this block B, and interpolating and decoding this with the representative signal values of surrounding blocks, and Figure 9 is a diagram shown in Figure 7. FIG. 12 is a diagram showing a storage state of a decoded image when a block B having a small intra-block pixel value variation near the image boundary is encoded by encoding method (ii).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)画像を複数のブロックに分割し、その各ブロック
内各画素の画像信号値の変動量が予め定められた大小の
2つのしきい値のうち小なるしきい値より小なる場合及
び大なるしきい値より大なる場合には、そのブロック左
上隅の画素信号値をブロック代表信号とすると共にその
ブロックがどのような変動量を有するかの識別信号を付
け、上記ブロック内の画像信号値の変動量が上記大なる
第1しきい値より小さく、小なるしきい値より大なる場
合には、そのブロック内の信号平均値より大なる信号値
を有する画素のみを対象とする高レベル平均値と上記平
均値より小なる信号値を有する画素のみを対象とする低
レベル平均値を求め、そのブロック左上隅の画素が該平
均値より大である場合は高レベル平均値を、小である場
合は低レベル平均値をブロック代表信号とすると共にそ
の識別信号を付け、 ブロック内の画像信号の変動量が小なるしきい値より大
であり、大なるしきい値より小なるブロックには未伝送
の高レベル又は低レベル平均値及びブロック内の各画素
がいずれの平均値を有するかを示す2値信号を補正符号
として付加し、変動量が大なるしきい値より大なるブロ
ックにはそのブロックの左上隅の画素値を除いた残りの
全画素の信号値を補正符号として付加する画像ブロック
符号化法。
(1) When an image is divided into multiple blocks and the amount of variation in the image signal value of each pixel in each block is smaller than the smaller of two predetermined thresholds, large and small, and If the value is greater than the threshold value, the pixel signal value at the upper left corner of the block is set as the block representative signal, an identification signal indicating what kind of variation the block has is added, and the image signal value in the block is If the amount of variation is smaller than the first large threshold and larger than the small threshold, high-level averaging is performed that targets only pixels that have a signal value larger than the signal average value in that block. A low level average value is calculated for only pixels that have a signal value smaller than the above average value, and if the pixel in the upper left corner of the block is larger than the average value, a high level average value is determined. In this case, the low level average value is used as the block representative signal and its identification signal is attached. A binary signal indicating the high level or low level average value of the transmission and which average value each pixel in the block has is added as a correction code, and the block whose variation amount is larger than the threshold value is added with that value. An image block encoding method that adds the signal values of all remaining pixels, excluding the pixel value at the upper left corner of the block, as a correction code.
JP16855986A 1986-07-16 1986-07-16 Image block coding method Expired - Lifetime JPH07121064B2 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02159185A (en) * 1988-12-13 1990-06-19 Toshiba Corp System and device for picture encoding
JPH03174901A (en) * 1989-12-01 1991-07-30 Sumitomo Metal Ind Ltd Hot rolling method

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