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技術 画像符号化方法,画像復号化方法,画像符号化装置及び画像復号化装置

出願人 ソニー株式会社
発明者 小島雄一富樫治夫
出願日 1992年12月11日 (29年2ヶ月経過) 出願番号 1992-331793
公開日 1994年6月24日 (27年7ヶ月経過) 公開番号 1994-178291
状態 拒絶査定
技術分野 画像処理 TV信号の圧縮,符号化方式 TV信号の圧縮,符号化方式 圧縮、伸長・符号変換及びデコーダ
主要キーワード 変換軸 常閉スイッチ 常開スイッチ 変換出力データ 入力係数 力係数 フレーム間モード より係数
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1994年6月24日)のものです。
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図面 (4)

目的

高い圧縮効率で画像を符号化することができるようにする。

構成

入力画像データとフィールドフレームメモリ3から読み出される前フィールド又は前フレームの画像データの差分データを加算回路2により生成し、この差分データを非線形量子化回路4により非線形量子化して非線形量子化データを生成し、この非線形量子化データを直交変換回路5により直交変換する。

概要

背景

テレビ会議システムテレビ電話システムスタジオ間の素材伝送システム等の画像伝送系においては、既に復号化されてわかっている画像データから、次に入力されて来る画像データを予測し、予測が外れた分だけを伝送することにより、符号化効率データ圧縮率)を向上させるようした予測符号化による高能率符号化方式が採用されている。

上記予測符号化には、所謂フィールド内予測(以下フィールド内モードという)、フィールド間予測(以下フィールド間モードという)、フレーム間予測(以下フレーム間モードという)等があり、例えば所謂CCI勧告723に準拠した画像符号化装置では、フィールド内モードではフィールド内の画素値を、フィールド間モードでは画素のフィールド間予測誤差値を、フレーム間モードでは画素の動き補償フレーム間予測誤差値を選択し、8画素×8画素からなるブロックデータを2次元DCT変換し、得られるDCT出力データを量子化し、ハフマン符号などを用いて可変長符号化して伝送するようになっている。

概要

高い圧縮効率で画像を符号化することができるようにする。

入力画像データとフィールドフレームメモリ3から読み出される前フィールド又は前フレームの画像データの差分データを加算回路2により生成し、この差分データを非線形量子化回路4により非線形量子化して非線形量子化データを生成し、この非線形量子化データを直交変換回路5により直交変換する。

目的

そこで、本発明は上述の如き従来の画像伝送系における問題点に鑑み、高圧縮効率で画像を符号化し復号化することができる画像符号化方法画像復号化方法,画像符号化装置及び画像復号化装置を提供することを目的としている。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
3件

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請求項1

入力画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを求め、該差分データを非線形量子化して差分データの非線形量子化データを生成し、該非線形量子化データを直交変換して非線形量子化データの係数データを生成し、該係数データを上記入力画像データの符号化データとして出力することを特徴とする画像符号化方法

請求項2

入力画像データと予測画像データの差分データを求め、該差分データを非線形量子化して差分データの非線形量子化データを生成し、該非線形量子化データを直交変換して非線形量子化データの係数データを生成し、該係数データを逆直交変換して上記非線形量子化データを再生し、該非線形量子化データを逆非線形量子化して上記差分データを再生し、該差分データを前の予測画像データに加算して上記予測画像データとし、上記直交変換された非線形量子化データの係数データを上記入力画像データの符号化データとして出力することを特徴とする画像符号化方法。

請求項3

前記係数データのデータ量に基づいて前記非線形量子化の特性を制御することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の画像符号化方法。

請求項4

請求項1記載の画像符号化方法により符号化された画像データの符号化データを復号化する画像復号化方法であって、入力係数データを逆直交変換して非線形量子化データを再生し、該非線形量子化データを逆非線形量子化して画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを再生し、該差分データを前フィールド又は前フレームの画像データに加算して、現フィールド又は現フレームの画像データを再生することを特徴とする画像復号化方法。

請求項5

請求項3記載の画像符号化方法により符号化された画像データの符号化データを復号化する画像復号化方法であって、入力係数データを逆直交変換して非線形量子化データを再生するとともに、上記入力係数データのデータ量に基づいて逆非線形量子化の特性を制御し、上記非線形量子化データを逆非線形量子化して画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを再生し、該差分データを前フィールド又は前フレームの画像データに加算して、現フィールド又は現フレームの画像データを再生することを特徴とする画像復号化方法。

請求項6

入力画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを生成する差分算出手段と、該差分算出手段からの差分データを非線形量子化する非線形量子化手段と、該非線形量子化手段からの非線形量子化データを直交変換する直交変換手段とを備え、該直交変換手段により直交変換された非線形量子化データの係数データを上記入力画像データの符号化データとして出力することを特徴とする画像符号化装置

請求項7

予測画像データを記憶する記憶手段と、入力画像データと上記記憶手段により与えられる予測画像データの差分データを生成する差分算出手段と、該差分算出手段からの差分データを非線形量子化する非線形量子化手段と、該非線形量子化手段からの非線形量子化データを直交変換する直交変換手段と、該直交変換手段からの直交変換された非線形量子化データの係数データを逆直交変換して上記非線形量子化データを再生する逆直交変換手段と、該逆直交変換手段により再生された非線形量子化データを逆非線形量子化して上記入力画像データと予測画像データの差分データを再生する逆非線形量子化手段と、該逆非線形量子化手段により再生された差分データを上記記憶手段により与えられる前の予測画像データに加算し、その加算出力を新たな予測画像データとして上記記憶手段に与える加算手段とを備え、上記逆直交変換手段により直交変換された非線形量子化データの係数データを上記入力画像データの符号化データとして出力することを特徴とする画像符号化装置。

請求項8

前記係数データのデータ量に基づいて前記非線形量子化手段の非線形量子化特性を制御する制御手段を備えること特徴とする請求項6又は請求項7記載の画像符号化装置。

請求項9

請求項6記載の画像符号化装置により符号化された画像データの符号化データを復号化する画像復号化装置であって、入力係数データを逆直交変換して非線形量子化データを再生する逆直交変換手段と、該逆直交変換手段により再生された非線形量子化データを逆非線形量子化して画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを再生する逆非線形量子化手段と、該逆非線形量子化手段により再生された差分データを前フィールド又は前フレームの画像データに加算して、現フィールド又は現フレームの画像データを再生する加算手段とを備えてなる画像復号化装置。

請求項10

請求項8記載の画像符号化装置により符号化された画像データの符号化データを復号化する画像復号化装置であって、入力係数データを逆直交変換して非線形量子化データを再生する逆直交変換手段と、該逆直交変換手段により再生された非線形量子化データを逆非線形量子化して画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを再生する逆非線形量子化手段と、該逆非線形量子化手段の逆非線形量子化特性を上記入力係数データのデータ量に基づいて制御する制御手段と、上記逆非線形量子化手段により再生された差分データを前フィールド又は前フレームの画像データに加算して、現フィールド又は現フレームの画像データを再生する加算手段とを備えてなる画像復号化装置。

技術分野

0001

本発明は、例えばテレビ会議システムテレビ電話システムスタジオ間の素材伝送システム等の画像伝送系における画像の高能率符号化処理に関し、特に、入力画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを直交変換して高能率符号化し、また、高能率符号化されたデータから画像データを再生するための画像符号化方法画像復号化方法画像符号化装置及び画像復号化装置に関するものである。

背景技術

0002

テレビ会議システムやテレビ電話システム、スタジオ間の素材伝送システム等の画像伝送系においては、既に復号化されてわかっている画像データから、次に入力されて来る画像データを予測し、予測が外れた分だけを伝送することにより、符号化効率データ圧縮率)を向上させるようした予測符号化による高能率符号化方式が採用されている。

0003

上記予測符号化には、所謂フィールド内予測(以下フィールド内モードという)、フィールド間予測(以下フィールド間モードという)、フレーム間予測(以下フレーム間モードという)等があり、例えば所謂CCI勧告723に準拠した画像符号化装置では、フィールド内モードではフィールド内の画素値を、フィールド間モードでは画素のフィールド間予測誤差値を、フレーム間モードでは画素の動き補償フレーム間予測誤差値を選択し、8画素×8画素からなるブロックデータを2次元DCT変換し、得られるDCT出力データを量子化し、ハフマン符号などを用いて可変長符号化して伝送するようになっている。

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、従来の画像伝送系における高能率符号化方式では、上述のようにフィールド間又はフレーム間の差分信号に対し、DCTなどの直交変換を施して、その変換軸上で量子化して可変長符号化することによりデータ圧縮を行っており、動き補償などの技術によりほぼ平面(周囲の画素との相関が高い)な値を得るようにしているが、局所的に急峻な値となる領域が存在する場合、この急峻な値の領域に対し、効率の良い変換が行われないと圧縮効率を高めることができないという問題点があった。すなわち、ハフマン符号などを用いた可変長符号化では、発生頻度の低い大きな値に対して長いコードが割り当てられているので、符号量が増加する。

0005

そこで、本発明は上述の如き従来の画像伝送系における問題点に鑑み、高圧縮効率で画像を符号化し復号化することができる画像符号化方法,画像復号化方法,画像符号化装置及び画像復号化装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0006

上記の目的を達成するために、第1の発明に係る画像符号化方法は、入力画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを求め、該差分データを非線形量子化して差分データの非線形量子化データを生成し、該非線形量子化データを直交変換して非線形量子化データの係数データを生成し、該係数データを上記入力画像データの符号化データとして出力することを特徴とするものである。

0007

また、第2の発明に係る画像符号化方法は、入力画像データと予測画像データの差分データを求め、該差分データを非線形量子化して差分データの非線形量子化データを生成し、該非線形量子化データを直交変換して非線形量子化データの係数データを生成し、該係数データを逆直交変換して上記非線形量子化データを再生し、該非線形量子化データを逆非線形量子化して上記差分データを再生し、該差分データを前の予測画像データに加算して上記予測画像データとし、上記直交変換された非線形量子化データの係数データを上記入力画像データの符号化データとして出力することを特徴とするものである。

0008

また、第3の発明に係る画像符号化方法は、上記第1又は第2の発明に係る画像符号化方法において、係数データのデータ量に基づいて非線形量子化の特性を制御することを特徴とするものである。

0009

また、第4の発明に係る画像復号化方法は、上記第1の発明に係る画像符号化方法により符号化された画像データの符号化データを復号化する画像復号化方法であって、入力係数データを逆直交変換して非線形量子化データを再生し、該非線形量子化データを逆非線形量子化して画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを再生し、該差分データを前フィールド又は前フレームの画像データに加算して、現フィールド又は現フレームの画像データを再生することを特徴とするものである。

0010

また、第5の発明に係る画像復号化方法は、上記第3の発明に係る画像符号化方法により符号化された画像データの符号化データを復号化する画像復号化方法であって、入力係数データを逆直交変換して非線形量子化データを再生するとともに、上記入力係数データのデータ量に基づいて逆非線形量子化の特性を制御し、上記非線形量子化データを逆非線形量子化して画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを再生し、該差分データを前フィールド又は前フレームの画像データに加算して、現フィールド又は現フレームの画像データを再生することを特徴とするものである。

0011

また、第6の発明に係る画像符号化装置は、入力画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを生成する差分算出手段と、該差分算出手段からの差分データを非線形量子化する非線形量子化手段と、該非線形量子化手段からの非線形量子化データを直交変換する直交変換手段とを備え、該直交変換手段により直交変換された非線形量子化データの係数データを上記入力画像データの符号化データとして出力することを特徴とするものである。

0012

また、第7の発明に係る画像符号化装置は、予測画像データを記憶する記憶手段と、入力画像データと上記記憶手段により与えられる予測画像データの差分データを生成する差分算出手段と、該差分算出手段からの差分データを非線形量子化する非線形量子化手段と、該非線形量子化手段からの非線形量子化データを直交変換する直交変換手段と、該直交変換手段からの直交変換された非線形量子化データの係数データを逆直交変換して上記非線形量子化データを再生する逆直交変換手段と、該逆直交変換手段により再生された非線形量子化データを逆非線形量子化して上記入力画像データと予測画像データの差分データを再生する逆非線形量子化手段と、該逆非線形量子化手段により再生された差分データを上記記憶手段により与えられる前の予測画像データに加算し、その加算出力を新たな予測画像データとして上記記憶手段に与える加算手段とを備え、上記逆直交変換手段により直交変換された非線形量子化データの係数データを上記入力画像データの符号化データとして出力することを特徴とするものである。

0013

また、第8の発明に係る画像符号化装置は、上記第6又は第7の発明に係る画像符号化装置において、係数データのデータ量に基づいて非線形量子化手段の非線形量子化特性を制御する制御手段を備えること特徴とするものである。

0014

また、第9の発明に係る画像復号化装置は、上記第6の発明に係る画像符号化装置により符号化された画像データの符号化データを復号化する画像復号化装置であって、入力係数データを逆直交変換して非線形量子化データを再生する逆直交変換手段と、該逆直交変換手段により再生された非線形量子化データを逆非線形量子化して画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを再生する逆非線形量子化手段と、該逆非線形量子化手段により再生された差分データを前フィールド又は前フレームの画像データに加算して、現フィールド又は現フレームの画像データを再生する加算手段とを備えてなるものである。

0015

また、第10の発明に係る画像復号化装置は、上記第8の発明に係る画像符号化装置により符号化された画像データの符号化データを復号化する画像復号化装置であって、入力係数データを逆直交変換して非線形量子化データを再生する逆直交変換手段と、該逆直交変換手段により再生された非線形量子化データを逆非線形量子化して画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを再生する逆非線形量子化手段と、該逆非線形量子化手段の逆非線形量子化特性を上記入力係数データのデータ量に基づいて制御する制御手段と、上記逆非線形量子化手段により再生された差分データを前フィールド又は前フレームの画像データに加算して、現フィールド又は現フレームの画像データを再生する加算手段とを備えてなるものである。

0016

第1の発明に係る画像符号化方法では、入力画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを非線形量子化してから直交変換し、非線形量子化データの係数データを上記入力画像データの符号化データとする。

0017

また、第2の発明に係る画像符号化方法では、入力画像データと予測画像データの差分データを非線形量子化してから直交変換して非線形量子化データの係数データを生成し、この係数データを上記入力画像データの符号化データとするとともに、上記係数データを逆直交変換してから逆非線形量子化して差分データを再生し、該差分データを前の予測画像データに加算して新たな予測画像データとする。

0018

さらに、第3の発明に係る画像符号化方法では、上記第1又は第2の発明に係る画像符号化方法における非線形量子化の特性を係数データのデータ量に基づいて制御する。

0019

また、第4の発明に係る画像復号化方法では、入力係数データを逆直交変換してから逆非線形量子化することにより、画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを再生し、該差分データを前フィールド又は前フレームの画像データに加算することにより、現フィールド又は現フレームの画像データを再生するようにして、上記第1の発明に係る画像符号化方法により符号化された画像データの符号化データを復号化する。

0020

さらに、第5の発明に係る画像復号化方法では、入力係数データのデータ量に基づいて逆非線形量子化の特性を制御し、入力係数データを逆直交変換してから逆非線形量子化することにより、画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを再生し、該差分データを前フィールド又は前フレームの画像データに加算することにより、現フィールド又は現フレームの画像データを再生するようにして、上記第3の発明に係る画像符号化方法により符号化された画像データの符号化データを復号化する。

0021

また、第6の発明に係る画像符号化装置では、差分算出手段により入力画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを生成し、この差分データを非線形量子化手段により非線形量子化してから直交変換手段により直交変換し、該直交変換手段により直交変換された非線形量子化データの係数データを上記入力画像データの符号化データとして出力する。

0022

また、第7の発明に係る画像符号化装置では、入力画像データと記憶手段により与えられる予測画像データの差分データを差分算出手段により生成し、この差分データを非線形量子化手段により非線形量子化してから直交変換手段により直交変換して非線形量子化データの係数データを生成し、この係数データを上記入力画像データの符号化データとするとともに、上記係数データを逆直交変換手段により逆直交変換してから逆非線形量子化手段により逆非線形量子化して差分データを再生し、この差分データを上記記憶手段により与えられる前の予測画像データに加算手段により加算し、その加算出力を新たな予測画像データとする。

0023

さらに、第8の発明に係る画像符号化装置では、上記第6又は第7の発明に係る画像符号化装置における非線形量子化手段の非線形量子化特性を制御手段により係数データのデータ量に基づいて制御する。

0024

また、第9の発明に係る画像復号化装置では、逆直交変換手段により入力係数データを逆直交変換してから逆非線形量子化手段により逆非線形量子化して画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを再生し、この差分データを加算手段により前フィールド又は前フレームの画像データに加算して、現フィールド又は現フレームの画像データを再生するようにして、上記第6の発明に係る画像符号化装置により符号化された画像データの符号化データを復号化する。

0025

さらに、第10の発明に係る画像復号化装置では、逆非線形量子化手段の逆非線形量子化特性を制御手段により入力係数データのデータ量に基づいて制御し、逆直交変換手段により入力係数データを逆直交変換してから逆非線形量子化手段により逆非線形量子化して画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを再生し、この差分データを加算手段により前フィールド又は前フレームの画像データに加算して、現フィールド又は現フレームの画像データを再生するようにして、上記第8の発明に係る画像符号化装置により符号化された画像データの符号化データを復号化する。

0026

以下、本発明に係る画像符号化方法,画像復号化方法,画像符号化装置及び画像復号化装置の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。

0027

本発明に係る画像符号化方法は例えば図1に示すような構成の画像符号化装置により実施され、また、本発明に係る画像復号化方法は例えば図3に示すような構成の画像復号化装置により実施される。

0028

本発明に係る画像符号化装置を示す図1おいて、入力端子1には例えば8画素×8画素を1ブロックとしてブロック化された画像データが供給される。

0029

この画像符号化装置は、上記入力端子1から入力画像データが供給される加算回路2を備える。この加算回路2は、上記入力端子1から供給される現フィールドの画像データとフィールド/フレームメモリ3から読み出される1フィールド又は1フレーム前の画像データの差分データを算出する。そして、この加算回路2により算出された差分データが非線形量子化回路4を介して直交変換回路5に供給されるようになっている。

0030

上記非線形量子化回路4は、例えば図2に示すように、大きな値ほど量子化幅を大きくした非線形量子化特性を有し、上記加算回路2により算出された差分データについて非線形量子化を行う。このように差分データを非線形量子化して大きな値の差分データを圧縮することにより、急峻な領域の差分データの絶対値を小さくすることができる。

0031

また、上記直交変換回路5は、上記非線形量子化回路4により非線形量子化された差分データの非線形量子化データについて、直交変換例えば離散余弦変換(DCT)を行う。

0032

そして、この実施例の画像符号化装置では、上記直交変換回路5からの変換出力データすなわち上記非線形量子化データのDCT係数データが切換スイッチ6を介して量子化回路7に供給され、この量子化回路7により上記DCT係数データを量子化した量子化データ可変長符号化回路8により可変長符号化されて、上記入力画像データの可変長符号化データとしてバッファメモリ9を介して出力端子10から出力されるようになっている。また、上記非線形量子化回路4の非線形量子化特性は、上記バッファメモリ9に可変長符号化データとして蓄えられたデータ量が所定量以上に増加したときに、大きな値の差分データに対する量子化幅をさらに大きくした図2破線で示すような非線形量子化特性となるように、切り換え制御されるようになっている。なお、上記量子化回路7の量子化幅も上記データ量に応じて適応的に可変制御される。そして、上記非線形量子化回路4の非線形量子化特性や上記量子化回路7の量子化幅、動作モードなどを示す制御データが上記入力画像データの可変長符号化データに付加されて、上記出力端子10から出力されるようになっている。

0033

上述のように、この実施例の画像符号化装置では、上記非線形量子化回路4により差分データを非線形量子化して大きな値の差分データを圧縮してから、上記直交変換回路5により直交変換を行っているので、上記直交変換回路5からの変換出力データすなわち上記非線形量子化データのDCT係数データは種類が少なくなり、上記可変長符号化回路8において長いコードを上記DCT係数データに割り当てる必要がなくなる。これにより、この画像符号化装置では、圧縮効率を高めることができる。また、上記DCT係数データのデータ量に応じて上記非線形量子化回路4の非線形量子化特性を適応的に制御することにより、さらに圧縮効率を高めることができる。

0034

さらに、この実施例の画像符号化装置は、上記量子化回路7からの量子化データを逆量子化する逆量子化回路11を備える。この逆量子化回路11は、上記量子化回路7からの量子化データを逆量子化することにより、上記変換出力データすなわち上記非線形量子化データのDCT係数データ(量子化歪が加算されている)を再生する。そして、この逆量子化回路11により逆量子化されたDCT係数データは、逆直交変換回路12を介して逆非線形量子化回路13に供給されるようになっている。

0035

上記逆直交変換回路12は、上記逆量子化回路11からのDCT係数データを逆直交変換(逆DCT)することにより、上記非線形量子化データを再生する。また、上記逆非線形量子化回路13は、上記逆直交変換回路12からの非線形量子化データについて、上記非線形量子化回路4の非線形量子化特性に対応した逆非線形量子化を行うことにより、上記差分データを再生する。そして、この非線形量子化回路13により再生された差分データは加算回路14に供給されるようになっている。

0036

上記加算回路14は、上記逆非線形量子化回路13からの差分データと上記フィールド/フレームメモリ3から読み出される1フィールド又は1フレーム前の画像データとを加算することにより、予測画像データを生成する。そして、この加算回路14により生成された予測画像データが新たな画像データとして上記フィールド/フレームメモリ3に書き込まれるようになっている。

0037

すなわち、この実施例の画像符号化装置では、上記加算回路14により生成された予測画像データを新たな画像データとして上記フィールド/フレームメモリ3に書き込むことにより、上記加算回路2において入力画像データと予測画像データとの差分データを得るようにして予測符号化を行っている。

0038

さらに、この実施例の画像符号化装置は、入力画像データが上記入力端子1から直接供給される第2の直交変換回路15を備える。この第2の直交変換回路15は、上記入力端子1から供給される入力画像データを直交変換(DCT)する。そして、この第2の直交変換回路15からの変換出力データすなわち上記入力画像データのDCT係数データは、比較回路16に供給されるとともに、上記スイッチ6を介して上記量子化回路7に供給されるようになっている。

0039

そして、上記比較回路16により各スイッチ6,17,18を制御することにより、上記直交変換回路5からの非線形量子化データのDCT係数データを符号化して出力するインターモードと、上記第2の直交変換回路15からの入力画像データのDCT係数データを符号化して出力するイントラモードとを切り返えるようになっている。

0040

上記比較回路16は、上記直交変換回路5による変換出力データすなわち上記非線形量子化データのDCT係数データが供給されており、上記第2の直交変換回路15からの入力画像データのDCT係数データのデータ量と上記直交変換回路5からの非線形量子化データのDCT係数データのデータ量を比較する。すなわち、この比較回路16は、上記非線形量子化データのDCT係数データのデータ量が多いときには、上記第2の直交変換回路15からの入力画像データのDCT係数データを上記量子化回路7に供給するように、上記スイッチ6の切り換え制御を行う。なお、上記第2の直交変換回路15からの入力画像データのDCT係数データが上記スイッチ6により選択されているときには、上記逆非線形量子化回路13に並列に設けられた常開スイッチ17が閉成されるとともに、上記フィールド/フレームメモリ3から読み出される画像データを上記加算回路14に供給するライン直列に設けられた常閉スイッチ18が開成される。

0041

次に、本発明に係る画像復号化装置を示す図3おいて、入力端子21には上述の如き本発明に係る画像符号化装置により入力画像データを符号化した可変長符号化データが供給される。

0042

この画像復号化装置は、上記可変長符号化データが上記入力端子21からバッファメモリ22を介して供給される可変長復号化回路23を備える。この可変長復号化回路23は、上記可変長符号化データについて可変長復号化処理を行うことにより、上記DCT係数データの量子化データを再生する。そして、この逆可変長符号化回路23により再生された量子化データが逆量子化回路24に供給される。

0043

上記逆量子化回路24は、上記逆可変長符号化回路23からの量子化データを逆量子化することにより、上記変換出力データすなわち上記非線形量子化データのDCT係数データを再生する。そして、この逆量子化回路24により逆量子化されたDCT係数データは、逆直交変換回路25を介して逆非線形量子化回路26に供給されるようになっている。

0044

上記逆直交変換回路25は、上記逆量子化回路24からのDCT係数データを逆直交変換(逆DCT)することにより、上記非線形量子化データを再生する。また、上記逆非線形量子化回路26は、上記逆直交変換回路25からの非線形量子化データについて、上述の画像符号化装置における逆非線形量子化回路12の非線形量子化特性に対応した逆非線形量子化を行うことにより、上記差分データを再生する。そして、この非線形量子化回路26により再生された差分データは加算回路27に供給されるようになっている。

0045

上記加算回路27は、上記逆非線形量子化回路26からの差分データとフィールド/フレームメモリ28から読み出される1フィールド又は1フレーム前の画像データとを加算することにより、現フィールドの画像データを生成する。そして、この加算回路27により生成された現フィールドの画像データが出力端子29から出力されるとともに上記フィールド/フレームメモリ28に書き込まれるようになっている。

0046

なお、上記逆量子化回路24及び逆非線形逆量子化回路26は、上記可変長符号化データに付加されて送られてくる制御データにより制御されるようになっている。また、イントラモードのときには、上記逆非線形量子化回路26に並列に設けられた常開スイッチ30が閉成されるとともに、上記フィールド/フレームメモリ28から読み出される画像データを上記加算回路27に供給するランイに直列に設けられた常閉スイッチ31が開成される。

発明の効果

0047

以上の説明で明らかなように、差分データを非線形量子化して大きな値の差分データを圧縮してから直交変換を行うことにより、圧縮効率を高めることができる。係数データのデータ量に応じて非線形量子化特性を適応的に制御することにより、さらに圧縮効率を高めることができる。

0048

従って、第1の発明に係る画像符号化方法では、入力画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを非線形量子化してから直交変換し、非線形量子化データの係数データを上記入力画像データの符号化データとすることにより、高い圧縮効率で入力画像データを符号化することができる。

0049

また、第2の発明に係る画像符号化方法では、入力画像データと予測画像データの差分データを非線形量子化してから直交変換して非線形量子化データの係数データを生成し、この係数データを上記入力画像データの符号化データとするとともに、上記係数データを逆直交変換してから逆非線形量子化して差分データを再生し、該差分データを前の予測画像データに加算して新たな予測画像データとすることにより、高い圧縮効率で入力画像データを予測符号化することができる。

0050

さらに、第3の発明に係る画像符号化方法では、上記第1又は第2の発明に係る画像符号化方法における非線形量子化の特性を係数データのデータ量に基づいて制御することにより、さらに圧縮効率を高めることができる。

0051

また、第4の発明に係る画像復号化方法では、入力係数データを逆直交変換してから逆非線形量子化することにより、画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを再生し、該差分データを前フィールド又は前フレームの画像データに加算することにより、現フィールド又は現フレームの画像データを再生するようにして、上記第1の発明に係る画像符号化方法により高い圧縮効率で符号化された画像データの符号化データを復号化することができる。

0052

さらに、第5の発明に係る画像復号化方法では、入力係数データのデータ量に基づいて逆非線形量子化の特性を制御し、入力係数データを逆直交変換してから逆非線形量子化することにより、画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを再生し、該差分データを前フィールド又は前フレームの画像データに加算することにより、現フィールド又は現フレームの画像データを再生するようにして、上記第3の発明に係る画像符号化方法により高い圧縮効率で符号化された画像データの符号化データを復号化することができる。

0053

また、第6の発明に係る画像符号化装置では、差分算出手段により入力画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを生成し、この差分データを非線形量子化手段により非線形量子化してから直交変換手段により直交変換し、該直交変換手段により直交変換された非線形量子化データの係数データを上記入力画像データの符号化データとして出力することにより、高い圧縮効率で入力画像データを符号化することができる。

0054

また、第7の発明に係る画像符号化装置では、入力画像データと記憶手段により与えられる予測画像データの差分データを差分算出手段により生成し、この差分データを非線形量子化手段により非線形量子化してから直交変換手段により直交変換して非線形量子化データの係数データを生成し、この係数データを上記入力画像データの符号化データとするとともに、上記係数データを逆直交変換手段により逆直交変換してから逆非線形量子化手段により逆非線形量子化して差分データを再生し、この差分データを上記記憶手段により与えられる前の予測画像データに加算手段により加算し、その加算出力を新たな予測画像データとすることにより、高い圧縮効率で入力画像データを予測符号化することができる。

0055

さらに、第8の発明に係る画像符号化装置では、上記第6又は第7の発明に係る画像符号化装置における非線形量子化手段の非線形量子化特性を制御手段により係数データのデータ量に基づいて制御することにより、さらに高い圧縮効率で入力画像データを符号化することができる。

0056

また、第9の発明に係る画像復号化装置では、逆直交変換手段により入力係数データを逆直交変換してから逆非線形量子化手段により逆非線形量子化して画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを再生し、この差分データを加算手段により前フィールド又は前フレームの画像データに加算して、現フィールド又は現フレームの画像データを再生することにより、上記第6の発明に係る画像符号化装置により高い圧縮効率で符号化された画像データの符号化データを復号化することができる。

0057

さらに、第10の発明に係る画像復号化装置では、逆非線形量子化手段の逆非線形量子化特性を制御手段により入力係数データのデータ量に基づいて制御し、逆直交変換手段により入力係数データを逆直交変換してから逆非線形量子化手段により逆非線形量子化して画像データのフィールド間又はフレーム間の差分データを再生し、この差分データを加算手段により前フィールド又は前フレームの画像データに加算して、現フィールド又は現フレームの画像データを再生することにより、上記第8の発明に係る画像符号化装置により高い圧縮効率で符号化された画像データの符号化データを復号化することができる。

0058

以上のように、本発明によれば、高圧縮効率で画像を符号化し復号化することができる画像符号化方法,画像復号化方法,画像符号化装置及び画像復号化装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0059

図1本発明を適用した画像符号化装置の回路構成を示すブロック図である。
図2上記画像符号化装置における非線形量子化回路の量子化特性を示す特性図である。
図3本発明を適用した画像復号化装置の回路構成を示すブロック図である。

--

0060

1,21・・・・・・入力端子
2,14,27・・・加算回路
3,28・・・・・・フィールド/フレームメモリ
4・・・・・・・・・非線形量子化回路
5・・・・・・・・・直交変換回路
7・・・・・・・・・量子化回路
8・・・・・・・・・可変長符号化回路
9,22・・・・・・バッファメモリ
10,29・・・・・・出力端子
11,24・・・・・・逆量子化回路
12,25・・・・・・逆直交変換回路
13,26・・・・・・逆非線形量子化回路
23・・・・・・・・・可変長復号化回路

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